Mekanik
Atwoodmaskin
Se den tyngre massan falla medan den lättare stiger i samma takt — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Atwoodmaskin — interaktiv Mekanik-simulering. Se den tyngre massan falla medan den lättare stiger i samma takt — a=(m2−m1)g/(m1+m2). Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.
Atwoodmaskin
Två massor över en trissa accelererar tillsammans. Den tyngre massan sjunker medan den lättare stiger med samma accelerationstorlek.
Nettokraften på systemet är skillnaden i tyngd (m_heavy − m_light)g, som accelererar båda massorna. Eftersom totala massan är m_heavy + m_light blir a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T är samma på båda sidor
Undersökningsblad
Planera frågan innan du öppnar labbet
Sammanfattningen speglar den förrenderade sidan: drivande fråga, konkurrerande förutsägelser, variablernas roller, styrande lagar, uppställning, analys- och utvidgningsfrågor förblir synliga och i den här ordningen.
Drivande fråga
Två olika stora massor hänger i en trissa. Allteftersom systemet kör, ökar dess acceleration, minskar den eller förblir den konstant?
Förutsägelser att väga
- Accelerationen ökar med tiden
- Accelerationen förblir konstant
- Accelerationen minskar med tiden
Variablernas roller
Det du ställer in:
- Tung massa m₂ (kg)
- Lätt massa m₁ (kg)
- Förfluten tid t (s)
Det du mäter:
- Förutsagd acceleration a (m/s²)
- Nettokraft på tunga massan F (N)
- Uppmätt fart v (m/s)
Så går undersökningen till
- Öppna simuleringen av Atwoodmaskinen och tryck på Återställ.
- Aktivera hastighetsproben på den tyngre massan.
- Tryck på Spela för varje försök nedan, pausa simuleringen vid den angivna förflutna tiden och notera probens fartavläsning.
Styrande ekvation
Atwood-acceleration — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
Att tillämpa Newtons andra lag på båda hängande massorna ger en enda systemacceleration som beror på masskillnaden, inte på massorna var för sig.
Newtons andra lag — F = m·a
Nettokraften på den tyngre massan är lika med dess massa gånger systemets gemensamma acceleration — samma acceleration som du förutsade ovan.
Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut
- Visa din uträkning av den förutsagda accelerationen a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) för systemet, och jämför med lutningen på ditt v–t-diagram.
- Hur väl stämmer din uppmätta fart vid varje tidpunkt med den förutsagda farten v = at? Är sambandet linjärt? Ange tal från din tabell.
Var det här syns utanför labbet
- Formeln a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) antar en masslös och friktionsfri trissa samt en osträckbar tråd. Vilken av dessa idealiseringar skulle påverka dina uppmätta resultat mest, och varför?
- Förutsäg vad som skulle hända med systemets acceleration om de två massorna var lika stora (m₁ = m₂). Förklara ditt resonemang med formeln.
- 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
- Välkommen till Atwoodmaskinen
- Välj massan
- Tryck på Spela upp
- Motsatt rörelse
- Öppna data
- Klart!
Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.