Bilă pe rampă: energie pe un plan înclinat fără frecare

1 · Prezice

O bilă mai grea și una mai ușoară sunt lăsate de pe loc, de la aceeași înălțime, pe o rampă fără frecare. Care ajunge prima la bază?

• Bila mai grea ajunge prima la bază.
• Ambele bile ajung la bază cu aceeași viteză.
• Bila mai ușoară ajunge prima la bază.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea Plan înclinat. Notează unghiul rampei, masa bilei și înălțimea ei de pornire față de baza rampei.
2. Folosește panoul Proprietăți pentru a seta masa bilei și unghiul rampei pentru această încercare și notează înălțimea verticală de pornire a bilei față de baza rampei.
3. Rulează simularea și înregistrează viteza bilei (sonda) exact când ajunge la baza rampei.

3 · Colectează date

Grafic cu viteza la bază (axa y) în funcție de înălțimea de pornire (axa x) pentru cele trei încercări. Relația este o dreaptă?

4 · Analizează

1. Pentru fiecare rând, calculează 1/2 m v^2 folosind viteza la bază măsurată. Compară cu coloana EP gravitațională. Ce observi?
2. Cele trei încercări folosesc unghiuri diferite ale rampei. Schimbă doar unghiul, cu aceeași înălțime de pornire, viteza finală? Folosește conservarea energiei pentru a explica de ce da sau de ce nu.

5 · Extinde

1. Coloana ta de EP gravitațională depinde de masă, dar viteza finală măsurată nu. Explică de ce o bilă mai grea nu ajunge la bază mai repede decât una mai ușoară pe o rampă fără frecare.
2. O rampă reală are puțină frecare, iar o bilă reală care se rostogolește trebuie să consume și energie cu rotirea ei. Te aștepți ca viteza finală a unei bile reale să fie mai mare sau mai mică decât predicția ta fără frecare? De ce?

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit