Mechanika
Protiľahlé sily
Sleduj, ako krabica spomaľuje, zastaví sa a potom sa vráti späť pod silou menšou, než by jej vlastná hybnosť potrebovala na okamžité zastavenie.
Protiľahlé sily — interaktívna simulácia Mechanika. Sleduj, ako krabica spomaľuje, zastaví sa a potom sa vráti späť pod silou menšou, než by jej vlastná hybnosť potrebovala na okamžité zastavenie. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Výslednica síl a spomaľovanie
Keď sila pôsobí proti pohybu, výslednica síl je menšia než ktorákoľvek samostatná sila a objekt sa spomaľuje.
Tento blok sa hýbe vpravo, ale cíti smerovanú doľava silu. Výslednica síl je vektorový súčet všetkých síl, takže blok spomaľuje, zastavuje a môže sa vrátiť — konkrétny prípad druhého Newtonovho zákona s protichodnými príspevkami.
- F_net = ΣF
- a = F_net / 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
Blok pohybujúci sa vpravo je ťahaný konštantnou silou opačným smerom. Čo sa deje s jeho pohybom v priebehu času?
Predikcie na zváženie
- Spomaľuje sa a natrvalo sa zastaví
- Spomaľuje sa, zastaví sa, potom sa zrýchľuje v opačnom smere
- Chvíľu spomaľuje, potom pokračuje konštantnou zníženou rýchlosťou
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Hmotnosť m (kg)
- Počiatočná rýchlosť v₀ (m/s)
- Protiľahlá sila F (N)
Čo meriaš:
- Počiatočná hybnosť p = mv (kg·m/s)
- Rýchlosť pri t = 4 s (m/s)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor simuláciu protichodných síl a stlač Resetovať.
- Zapni sondu rýchlosti na bloku.
- Pre každý pokus nastav počiatočnú rýchlosť bloku, stlač Prehrať, pauzni pri t = 4 s pomocou časovej osi a zaznamenaj odčítanie rýchlosti.
Riadiaca rovnica
Hybnosť — p = m·v
Hmotnosť a počiatočná rýchlosť bloku určujú jeho hybnosť predtým, než začne pôsobiť protichodná sila.
Druhý Newtonov zákon — F = m·a
Konštantná protichodná sila delená hmotnosťou dáva konštantné spomalenie bloku, ktoré ho spomaľuje, zastavuje a napokon obráti.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Ukáž svoj postup výpočtu počiatočnej hybnosti p = mv pre jeden pokus.
- Pomocou a = F/m predikuj rýchlosť bloku pri t = 4 s pre každý pokus a porovnaj so svojou tabuľkou. Blok sa stále hýbe v pôvodnom smere, je momentálne v pokoji, alebo sa hýbe dozadu?
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Keby sa hmotnosť bloku zdvojnásobila a protichodná sila zostala rovnaká, trvalo by mu zastavenie dlhšie alebo kratšie? Vysvetli pomocou F = ma.
- Skutočné bloky kĺzajúce po skutočnom povrchu cítia aj trenie. Zastavilo by trenie blok skôr alebo neskôr, než predikuje táto idealizovaná simulácia?
- 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 pri protichodných silách
- Vyber blok
- Stlač Prehrať
- Spomaľovanie
- Otvor údaje
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →