Mekanik
Last på ramp
Se lasten långsamt glida ned — en ramp kräver mindre kraft än lyft.
Last på ramp — interaktiv Mekanik-simulering. Se lasten långsamt glida ned — en ramp kräver mindre kraft än lyft. Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.
Lutande plan som maskin
En ramp låter dig höja en last med en mindre kraft applicerad över en längre sträcka — att byta sträcka mot kraft.
Det utförda arbetet är idealt lika med ökningen i lägesenergi. En längre, flackare ramp minskar den nödvändiga knuffkraften på bekostnad av att lasten flyttas längre längs sluttningen.
- W = Fd = mgh (idealt)
- F_parallel = mg sin θ
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
Om du släpper lasten från vila och gör rampens vinkel brantare, vad händer då med dess fart efter samma tidsrymd?
Förutsägelser att väga
- Den ökar farten snabbare — en brantare ramp ger större acceleration.
- Den når samma fart — vinkeln påverkar inte hur snabbt den accelererar.
- Den ökar farten långsammare — en brantare ramp ger mindre acceleration.
Variablernas roller
Det du ställer in:
- Rampvinkel (deg)
- Lastmassa (kg)
- Förfluten tid (s)
Det du mäter:
- Fart (m/s)
- kinetisk energi (J)
Så går undersökningen till
- Öppna förinställningen Ramp & last i sandlådan för mekanik.
- Markera rampen och använd panelen Egenskaper för att ställa in dess lutningsvinkel för detta försök.
- Släpp lasten från vila i toppen och läs av dess fart på proben efter den angivna förflutna tiden.
Styrande ekvation
Kinetisk energi — KE = ½·m·v²
Lastens rörelseenergi växer med farten i kvadrat allteftersom den accelererar nedför rampen — en fördubblad fart fyrdubblar rörelseenergin.
Gravitationell potentiell energi — PE = m·g·h
På en friktionsfri ramp omvandlas hela den lägesenergi som lasten förlorar när den sjunker till den rörelseenergi den vinner — ingenting går förlorat som värme.
Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut
- Beräkna med v = g sin θ · t den förväntade farten för varje rad och jämför med det du läste av på proben.
- Lastens massa är fast på 3 kg i alla tre försöken medan vinkeln ändras. Vad säger det om sambandet mellan massa och acceleration på en friktionsfri ramp?
Var det här syns utanför labbet
- Två laster med olika massa släpps från samma vinkel samtidigt. Vilken når bottnen först? Använd dina data för att motivera ditt svar.
- Verkliga rampar har friktion. Om denna ramp inte vore friktionsfri, skulle den uppmätta farten bli högre eller lägre än din förutsägelse med v = g sin θ · t, och varför?
- 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
- Välkommen till Last på ramp
- Välj lasten
- Tryck på Spela upp
- Höj lasten
- Öppna data
- Klart!
Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.