Mehanika
Atwoodova naprava
Opazuj, kako težja masa pade, lažja pa se dviga z enako hitrostjo — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Atwoodova naprava — interaktivna simulacija Mehanika. Opazuj, kako težja masa pade, lažja pa se dviga z enako hitrostjo — a=(m2−m1)g/(m1+m2). Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Atwoodova naprava
Dve masi prek škripca pospešujeta skupaj. Težja masa pada, lažja pa se dviga z enako velikostjo pospeška.
Rezultanta sil na sistem je razlika tež (m_heavy − m_light)g, ki pospešuje obe masi. Ker je skupna masa m_heavy + m_light, je a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T je enaka na obeh straneh
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Dve neenaki masi visita na škripcu. Ko sistem teče, ali njegov pospešek pospešuje, upočasnjuje ali ostaja konstanten?
Predvidevanja za pretehtanje
- Pospešek s časom narašča
- Pospešek ostaja konstanten
- Pospešek s časom pada
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Težka masa m₂ (kg)
- Lahka masa m₁ (kg)
- Pretečeni čas t (s)
Kaj izmeriš:
- Napovedani pospešek a (m/s²)
- Neto sila na težko maso F (N)
- Izmerjena hitrost v (m/s)
Kako poteka preiskava
- Odpri simulacijo Atwoodove naprave in pritisni Ponastavi.
- Omogoči sondo hitrosti na težji masi.
- Za vsak poskus spodaj pritisni Predvajaj, ustavi simulacijo pri naštevanem pretečenem času in zabeleži odčitek hitrosti sonde.
Vodilna enačba
Pospešek Atwoodove naprave — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
Uporaba Newtonovega drugega zakona na obe vešči masi da en sam pospešek sistema, odvisen od razlike mas, ne od mas posamič.
Newtonov drugi zakon — F = m·a
Neto sila na težjo maso je njena masa krat skupni pospešek sistema — isti pospešek, ki si ga napovedal zgoraj.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Pokaži svoj račun napovedanega pospeška a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) za sistem in ga primerjaj z naklonom svojega grafa v–t.
- Kako dobro se tvoja izmerjena hitrost ob vsakem času ujema z napovedano hitrostjo v = at? Je razmerje linearno? Navedi številke iz svoje tabele.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Formula a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) privzema breztežen, breztrenjen škripec in neraztegljivo vrv. Katera od teh idealizacij bi najbolj vplivala na tvoje izmerjene rezultate in zakaj?
- Napovej, kaj bi se zgodilo s pospeškom sistema, če bi bili masi enaki (m₁ = m₂). Utemelji s formulo.
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Dobrodošli pri Atwoodovi napravi
- Izberi maso
- Pritisni Predvajaj
- Nasprotno gibanje
- Odpri podatke
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →