Mechanika
Laboratórium síl
Sleduj, ako sa krabica rovnomerne zrýchľuje z pokoja pod jednou konštantnou silou — a = F/m.
Laboratórium síl — interaktívna simulácia Mechanika. Sleduj, ako sa krabica rovnomerne zrýchľuje z pokoja pod jednou konštantnou silou — a = F/m. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Druhý Newtonov zákon
Výslednica síl na objekte vytvára zrýchlenie: F = ma. Väčšia sila alebo menšia hmotnosť znamená väčšie zrýchlenie.
Druhý Newtonov zákon spája silu, hmotnosť a zrýchlenie. Keď jediný vodorovný ťah pôsobí na blok na podlahe bez trenia, výslednica síl sa rovná tomuto ťahu. Blok zrýchľuje rovnomerne z pokoja v smere výslednice síl.
- F = ma
- a = F / m
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Tlačíš krabicu po podlahe bez trenia stálou silou. Ak zatlažíš ťažšiu krabicu tou istou silou, zrýchli rýchlejšie, pomalšie alebo rovnakým tempom ako ľahšia?
Predikcie na zváženie
- Ťažšia krabica sa zrýchli rýchlejšie
- Obidve krabice sa zrýchlia rovnakým tempom
- Ťažšia krabica sa zrýchli pomalšie
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Hmotnosť (kg)
- Pôsobiaca sila (N)
Čo meriaš:
- Rýchlosť pri t = 1 s (m/s)
- Hybnosť pri t = 1 s (kg·m/s)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu Laboratórium síl. Jedna krabica sedí v pokoji na podlahe bez trenia s jednou konštantnou silou tlačiacou ju vpred.
- Over, že sonda rýchlosti je pripojená na krabicu, potom skontroluj hmotnosť krabice a silu pôsobiacej sily v paneli Vlastnosti.
- Pre každý riadok nižšie nastav hmotnosť krabice a silu sily v paneli Vlastnosti, spusti simuláciu presne na 1 sekundu (60 snímok) a prečítaj rýchlosť zo sondy.
Riadiaca rovnica
Druhý Newtonov zákon — F = m·a
Výslednica síl na objekt sa rovná jeho hmotnosti krát zrýchlenie. Tu jediná konštantná sila zrýchľuje krabicu z pokoja, takže rýchlosť nameraná po pevnom čase odhalí zrýchlenie, ktoré táto sila vyprodukovala.
Hybnosť — p = m·v
Hybnosť je hmotnosť krát rýchlosť. Každý pokus štartuje z pokoja, takže hybnosť v 1-sekundovej značke ukazuje, koľko pohybu ten istý dotlač nahromadí v krabiciach rôznej hmotnosti.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre každý riadok vydeľ pôsobiacu silu hmotnosťou. Ako sa táto hodnota porovnáva s rýchlosťou nameranou po 1 sekunde? Akú veličinu si práve vypočítal?
- Porovnaj riadky 1 a 3 (rovnaká sila, rôzna hmotnosť). O koľko zmenilo zdvojnásobenie hmotnosti výslednú rýchlosť po rovnakom 1-sekundovom tlačení?
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Táto podlaha je bez trenia. Predikuj, ako by sa zmenili tvoje odčítania rýchlosti, keby na krabicu pôsobila aj malá konštantná trenie. Predikovalo by samotné delenie pôsobiacej sily hmotnosťou stále výsledné zrýchlenie?
- Nákupný vozík aj naložená dodávka môžu byť tlačené motorom produkujúcim rovnakú silu. Použi svoje údaje na vysvetlenie, prečo sa nezrýchľujú rovnakým tempom.
- 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
- Vitaj v laboratóriu síl
- Vyber blok
- Stlač Prehrať
- Rovnomerné zrýchlenie
- Otvor údaje
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →