Mekanik
Motriktiga krafter
Se lådan sakta in, stanna och sedan vända under en kraft som är mindre än vad dess egen rörelsemängd skulle kräva för att stanna omedelbart.
Motriktiga krafter — interaktiv Mekanik-simulering. Se lådan sakta in, stanna och sedan vända under en kraft som är mindre än vad dess egen rörelsemängd skulle kräva för att stanna omedelbart. Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.
Nettokraft och retardation
När en kraft motverkar rörelsen är nettokraften mindre än någon av krafterna ensam och objektet retarderar.
Det här blocket rör sig åt höger men påverkas av en påtryckt kraft åt vänster. Nettokraften är vektorsumman av alla krafter, så blocket saktar in, stannar och kan vända — ett konkret fall av Newtons andra lag med motverkande bidrag.
- F_net = ΣF
- a = F_net / m
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
Ett block som rör sig åt höger dras av en konstant kraft i motsatt riktning. Vad händer med dess rörelse allteftersom tiden går?
Förutsägelser att väga
- Den saktar in och stannar permanent
- Den saktar in, stannar och ökar sedan farten i motsatt riktning
- Den saktar in kort och fortsätter sedan med en konstant lägre fart
Variablernas roller
Det du ställer in:
- Massa m (kg)
- Starthastighet v₀ (m/s)
- Motriktig kraft F (N)
Det du mäter:
- Begynnelserörelsemängd p = mv (kg·m/s)
- Fart vid t = 4 s (m/s)
Så går undersökningen till
- Öppna simuleringen för motsatta krafter och tryck på Återställ.
- Aktivera hastighetsproben på blocket.
- Ställ in blockets begynnehastighet för varje försök, tryck på Spela, pausa vid t = 4 s med hjälp av tidslinjen och notera fartavläsningen.
Styrande ekvation
Rörelsemängd — p = m·v
Blockets massa och begynnehastighet ger dess rörelsemängd innan den motverkande kraften börjar verka.
Newtons andra lag — F = m·a
Den konstanta motverkande kraften delad med massan ger blockets konstanta retardation, och det är den som saktar in, stoppar och till slut vänder rörelsen.
Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut
- Visa din uträkning av begynnelserörelsemängden p = mv för ett försök.
- Använd a = F/m, förutsäg blockets hastighet vid t = 4 s för varje försök och jämför med din tabell. Rör sig blocket fortfarande i sin ursprungliga riktning, är det momentant i vila eller rör det sig bakåt?
Var det här syns utanför labbet
- Om blockets massa fördubblades medan den motverkande kraften förblev densamma, skulle det ta längre eller kortare tid att stanna? Förklara med F = ma.
- Verkliga block som glider på en verklig yta känner också friktion. Skulle friktionen få blocket att stanna tidigare eller senare än denna idealiserade simulering förutsäger?
- 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
- Välkommen till Motverkande krafter
- Välj blocket
- Tryck på Spela upp
- Saktar in
- Öppna data
- Klart!
Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.