Mecanică
Mișcare circulară
Bila orbitează la rază constantă: tensiunea din tijă este forța centripetă (F = m·v²/r), îndreptată mereu spre centru. Pune un Cronometru pe bilă pentru a-i citi perioada orbitei.
Mișcare circulară — simulație interactivă de Mecanică. Bila orbitează la rază constantă: tensiunea din tijă este forța centripetă (F = m·v²/r), îndreptată mereu spre centru. Pune un Cronometru pe bilă pentru a-i citi perioada orbitei. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Mișcarea circulară uniformă
Un obiect într-un cerc la viteză constantă accelerează totuși spre centru, pentru că direcția vitezei se schimbă continuu.
Accelerația centripetă arată spre interior chiar când viteza este constantă. Pentru o bilă pe o tijă, tija furnizează forța centripetă care îndoaie traiectoria într-un cerc.
- a_c = v²/r
- F_c = mv²/r
Rezumat de investigație
Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul
Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.
Întrebare-ghid
O bilă pe o tijă orbitează un pivot central fix cu viteză constantă. Dacă crești viteza orbitală a bilei menținând aceeași rază, timpul pentru un tur complet (perioada) devine mai lung, mai scurt sau rămâne același?
Predicții de cântărit
- Perioada devine mai lungă (durează mai mult timp per tur).
- Perioada rămâne aceeași (viteza nu afectează perioada).
- Perioada devine mai scurtă (durează mai puțin timp per tur).
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Masă m (kg)
- Raza r (m)
- Viteza orbitală v (m/s)
Ce măsori:
- Forța centripetă F = mv²/r (N)
- Perioada T (1 tur) (s)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea Mișcarea circulară. Notează lungimea tijei (raza orbitei) și masa bilei și confirmă faptul că gravitația e oprită — doar tija furnizează forța care curbează traiectoria.
- Confirmă faptul că sonda de viteză este atașată bilei și pune un Cronometru pe bilă, ca să poți cronometra o revoluție completă.
- Pentru fiecare încercare de mai jos, setează masa bilei, lungimea tijei (raza) și viteza ei tangențială inițială, apoi apasă Pornește și cronometrează un tur complet.
Ecuația guvernantă
Forța centripetă — F = m·v² / r
Forța spre interior pe care tija trebuie să o furnizeze pentru a ține bila pe un cerc în loc de o dreaptă. Depinde de masa bilei, viteza ei orbitală (constantă) și raza cercului — aceasta este tensiunea pe care ai simți-o în tijă la setările fiecărei încercări.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Pentru o încercare, arată calculul perioadei din raza și viteza setate (T = 2πr/v) și compară-l cu citirea Cronometrului din simulare.
- Printre cele trei încercări, cum schimbă creșterea vitezei la rază fixă perioada? Și cum schimbă creșterea razei la viteză fixă perioada? Explică ambele folosind T = 2πr/v.
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Această presetare oprește gravitația, ca mișcarea să fie cu adevărat uniformă. Dacă gravitația ar fi reaprinsă, iar tija ar trasa în continuare un cerc orizontal, ar rămâne viteza bilei constantă pe tot turul? De ce da sau de ce nu?
- Un obiect real pe orbită (ca o bilă pe o sfoară rotită de mână) pierde puțină energie cu rezistența aerului și cu pivotul la fiecare tur. Te aștepți ca perioada măsurată să rămână perfect constantă peste multe ture, sau să derive — și în ce direcție?
- AP Physics 1 — Unit 6: Energy and Momentum of Rotating Systems
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.4 Rigid body mechanics
- General High School Physics — Rotation, gravitation & orbits
- NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces
- Bine ai venit la Mișcarea circulară
- Selectează bila
- Apasă Pornește
- În viraj permanent
- Deschide datele
- Ai reușit!
Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.
Deschide laboratorul interactiv →