Klančina in breme: pospešek na klančini
1 · Predvidi
Če spustiš breme iz mirovanja in poostriš kot klančine, kaj se zgodi z njegovo hitrostjo po istem času?
- Pospešuje hitreje — bolj strma klančina da večji pospešek.
- Doseže isto hitrost — kot ne vpliva na to, kako hitro pospešuje.
- Pospešuje počasneje — bolj strma klančina da manjši pospešek.
2 · Pripravi
- Odpri prednastavitev Klančina in breme v peskovniku mehanike.
- Izberi klančino in s ploščo Lastnosti nastavi njen kot nagiba za ta poskus.
- Spusti breme iz mirovanja na vrhu in odčitaj njegovo hitrost s sonde po naštevanem pretečenem času.
3 · Zberi podatke
| Kot klančine (deg) | Masa bremena (kg) | Pretečeni čas (s) | Hitrost (m/s) | Kinetična energija (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
Nariši hitrost (os y) proti kotu klančine (os x) za fiksne poskuse 1 s. Je razmerje premica?
4 · Analiziraj
- Z v = g sin θ · t izračunaj pričakovano hitrost za vsako vrstico in primerjaj z odčitkom sonde.
- Masa bremena ostaja fiksna 3 kg čez vse tri poskuse, kot pa se spreminja. Kaj ti to pove o razmerju med maso in pospeškom na klančini brez trenja?
5 · Razširi
- Dve bremeni različnih mas sta spuščeni z istega kota ob istem času. Katero doseže dno prvo? Utemelji s svojimi podatki.
- Prave klančine imajo trenje. Če ta klančina ne bi bila brez trenja, bi bila izmerjena hitrost višja ali nižja od tvoje napovedi v = g sin θ · t in zakaj?
Fizika za tem poskusom
Kinetična energija
Kinetična energija bremena raste s kvadratom njegove hitrosti, ko pospešuje po klančini dol — podvojitev hitrosti početveri KE.
Gravitacijska potencialna energija
Na klančini brez trenja se gravitacijska PE, ki jo breme izgubi ob spuščanju, v celoti pretvori v kinetično energijo, ki jo pridobi — nič se ne izgubi v toploto.
Mehanika
- Met telesa in kinetična energija
- Žoga na klančini: energija na klančini brez trenja
- Blok na klančini s trenjem: iskanje praga trenja mirovanja
- Končna hitrost: padanje skozi upor
- Laboratorij sil: Newtonov drugi zakon
- Nasprotne sile: Newtonov drugi zakon in gibalna količina
- Poskakujoča žoga: izguba energije ob udarcu
- Prožni trki in ohranitev gibalne količine
- Neprožni trk in ohranitev gibalne količine
- Newtonovo nihalo: prenos gibalne količine in energije
- Preprosto nihalo
- Masa na vzmeti: preprosto harmonično gibanje