Mecânica
Forças opostas
Observe a caixa desacelerar, parar e inverter sob uma força menor do que seu momento exigiria para parar instantaneamente.
Forças opostas — simulação interativa de Mecânica. Observe a caixa desacelerar, parar e inverter sob uma força menor do que seu momento exigiria para parar instantaneamente. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
força neta e desaceleração
Quando uma força se opõe ao movimento, a força neta é menor que qualquer uma das forças isoladamente e o objeto desacelera.
Este bloco se move à direita mas sente uma força aplicada em direção à esquerda. A força neta é a soma vetorial de todas as forças, assim que o bloco freia, para e pode inverter o sentido: um caso concreto da segunda lei de Newton com contribuições opostas.
- F_net = ΣF
- a = F_net / m
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Um bloco que se move para a direita é puxado por uma força constante na direção oposta. O que acontece com seu movimento com o passar do tempo?
Previsões para pesar
- Ele desacelera e para permanentemente
- Ele desacelera, para e depois acelera movendo-se na direção oposta
- Ele desacelera brevemente e depois continua a uma velocidade reduzida constante
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Massa m (kg)
- Velocidade inicial v₀ (m/s)
- Força oposta F (N)
O que você mede:
- Quantidade de movimento inicial p = mv (kg·m/s)
- Velocidade em t = 4 s (m/s)
Como funciona a investigação
- Abra a simulação de forças opostas e pressione Redefinir.
- Habilite a sonda de velocidade no bloco.
- Para cada tentativa, defina a velocidade inicial do bloco, pressione Reproduzir, faça uma pausa em t = 4 s usando a linha do tempo e registre a leitura da velocidade.
Equação governante
Momento — p = m·v
A massa e a velocidade inicial do bloco determinam seu momento antes que a força oposta atue.
Segunda Lei de Newton — F = m·a
A força oposta constante dividida pela massa dá a desaceleração constante do bloco, que é o que o retarda, para e eventualmente o reverte.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Mostre seu raciocínio ao calcular o momento inicial p = mv para um teste.
- Usando a = F/m, preveja a velocidade do bloco em t = 4 s para cada tentativa e compare-a com sua tabela. O bloco ainda está se movendo em sua direção original, momentaneamente em repouso ou movendo-se para trás?
Onde isso aparece além do laboratório
- Se a massa do bloco dobrasse enquanto a força oposta permanecesse a mesma, demoraria mais ou menos para parar? Explique usando F = ma.
- Blocos reais deslizando sobre uma superfície real também sentem atrito. O atrito faria o bloco parar mais cedo ou mais tarde do que esta simulação idealizada prevê?
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Bem-vindo a forças opostas
- Selecione o bloco
- Pressione Reproduzir
- Freando
- Abra os dados
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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