Laboratórium síl: druhý Newtonov zákon

1 · Predikuj

Tlačíš krabicu po podlahe bez trenia stálou silou. Ak zatlažíš ťažšiu krabicu tou istou silou, zrýchli rýchlejšie, pomalšie alebo rovnakým tempom ako ľahšia?

2 · Priprav

  1. Otvor predvolbu Laboratórium síl. Jedna krabica sedí v pokoji na podlahe bez trenia s jednou konštantnou silou tlačiacou ju vpred.
  2. Over, že sonda rýchlosti je pripojená na krabicu, potom skontroluj hmotnosť krabice a silu pôsobiacej sily v paneli Vlastnosti.
  3. 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.

3 · Zbieraj údaje

Hmotnosť (kg)Pôsobiaca sila (N)Rýchlosť pri t = 1 s (m/s)Hybnosť pri t = 1 s (kg·m/s)
2.008.00
1.006.00
4.008.00

Zaznamenaj pôsobiacu silu (os x) verzus nameranú rýchlosť po 1 sekunde (os y), jedna čiara na každú testovanú hmotnosť. Čo predstavuje sklon každej čiary?

4 · Analyzuj

  1. Pre každý riadok vydeľ pôsobiacu silu hmotnosťou. Ako sa táto hodnota porovnáva s rýchlosťou nameranou po 1 sekunde? Akú veličinu si práve vypočítal?
  2. Porovnaj riadky 1 a 3 (rovnaká sila, rôzna hmotnosť). O koľko zmenilo zdvojnásobenie hmotnosti výslednú rýchlosť po rovnakom 1-sekundovom tlačení?

5 · Rozšír

  1. 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?
  2. Nákupný vozík aj naložená dodávka môžu byť tlačené motorom produkujúcim rovnakú silu. Použi svoje údaje na vysvetlenie, prečo sa nezrýchľujú rovnakým tempom.

Fyzika za týmto experimentom

Druhý Newtonov zákon

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

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.

← Späť na experiment

Mechanika

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky