Mecanică
Sarcină pe rampă
Privește sarcina coborând încet — o rampă cere forță mai mică decât ridicarea.
Sarcină pe rampă — simulație interactivă de Mecanică. Privește sarcina coborând încet — o rampă cere forță mai mică decât ridicarea. Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.
Planul înclinat ca mașină simplă
O rampă îți permite să ridici o sarcină cu o forță mai mică, aplicată pe o distanță mai lungă — schimbi distanța pe forță.
Lucrul mecanic făcut ideal este egal cu câștigul de energie potențială gravitațională. O rampă mai lungă și mai puțin înclinată reduce forța de împingere necesară, cu prețul deplasării sarcinii pe o distanță mai mare de-a lungul pantei.
- W = Fd = mgh (ideal)
- F_parallel = mg sin θ
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
Dacă eliberezi sarcina de pe loc și faci unghiul rampei mai abrupt, ce se întâmplă cu viteza ei după aceeași cantitate de timp?
Predicții de cântărit
- Accelerează mai repede — o rampă mai abruptă dă o accelerație mai mare.
- Atinge aceeași viteză — unghiul nu afectează cât de repede accelerează.
- Accelerează mai încet — o rampă mai abruptă dă o accelerație mai mică.
Rolurile variabilelor
Ce stabilești tu:
- Unghiul rampei (deg)
- Masa sarcinii (kg)
- Timp scurs (s)
Ce măsori:
- Viteză (m/s)
- Energie cinetică (J)
Cum decurge investigația
- Deschide presetarea Rampă și sarcină în sandbox-ul de mecanică.
- Selectează rampa și folosește panoul Proprietăți pentru a-i seta unghiul de înclinare pentru această încercare.
- Eliberează sarcina din repaus în vârf și citește-i viteza de pe sondă după timpul scurs listat.
Ecuația guvernantă
Energie cinetică — KE = ½·m·v²
Energia cinetică a sarcinii crește cu pătratul vitezei pe măsură ce accelerează în josul rampei — dublarea vitezei pătrupește EC.
Energie potențială gravitațională — PE = m·g·h
Pe o rampă fără frecare, EP gravitațională pierdută de sarcină pe măsură ce coboară se transformă integral în energia cinetică câștigată — nimic nu se pierde în căldură.
Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve
- Folosind v = g sin θ · t, calculează viteza așteptată pentru fiecare rând și compar-o cu ce ai citit de pe sondă.
- Masa sarcinii rămâne fixă la 3 kg în toate cele trei încercări, în timp ce unghiul se schimbă. Ce îți spune asta despre relația dintre masă și accelerație pe o rampă fără frecare?
Unde mai apare asta dincolo de laborator
- Două sarcini de mase diferite sunt eliberate de la același unghi, simultan. Care ajunge prima la bază? Folosește-ți datele pentru a-ți justifica răspunsul.
- Rampele reale au frecare. Dacă această rampă n-ar fi fără frecare, viteza măsurată ar fi mai mare sau mai mică decât predicția ta v = g sin θ · t, și de ce?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Bine ai venit la Sarcina pe rampă
- Selectează sarcina
- Apasă Pornește
- Ridică sarcina
- 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 →