Лаборатория сил: второй закон Ньютона

1 · Прогноз

Вы толкаете ящик по полу без трения постоянной силой. Если толкать той же силой более тяжёлый ящик, он будет разгоняться быстрее, медленнее или так же, как лёгкий?

• Тяжёлый ящик ускоряется быстрее
• Оба ящика ускоряются одинаково
• Тяжёлый ящик ускоряется медленнее

2 · Подготовка

1. Откройте пресет «Лаборатория сил». Один ящик покоится на полу без трения, одна постоянная сила толкает его вперёд.
2. Убедитесь, что датчик скорости прикреплён к ящику, затем проверьте массу ящика и величину приложенной силы на панели свойств.
3. Для каждой строки ниже задайте массу ящика и величину силы на панели свойств, запустите симуляцию ровно на 1 секунду (60 кадров) и считайте скорость с датчика.

3 · Сбор данных

Постройте приложенную силу (ось x) против измеренной после 1 секунды скорости (ось y), по линии на каждую испытанную массу. Что означает наклон каждой линии?

4 · Анализ

1. Для каждой строки разделите приложенную силу на массу. Как это значение сравнивается с измеренной после 1 секунды скоростью? Какую величину вы только что вычислили?
2. Сравните строки 1 и 3 (одинаковая сила, разная масса). Насколько удвоение массы изменило скорость после того же односекундного толчка?

5 · Развитие

1. Этот пол без трения. Предскажите, как изменились бы показания скорости, если бы на ящик действовала ещё малая постоянная сила трения. Предсказывало бы ли по-прежнему деление приложенной силы на массу одно лишь результирующее ускорение?
2. Тележку из магазина и гружёный грузовик может толкать двигатель с одинаковой силой. Используя свои данные, объясните, почему они не разгоняются одинаково.

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту