กลศาสตร์
แรงต้าน
ดูกล่องช้าลง หยุด แล้วย้อนกลับใต้แรงที่เล็กกว่าที่จะหยุดโมเมนตัมของมันทันที
แรงต้าน — การจำลองกลศาสตร์แบบโต้ตอบ ดูกล่องช้าลง หยุด แล้วย้อนกลับใต้แรงที่เล็กกว่าที่จะหยุดโมเมนตัมของมันทันที ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
แรงลัพธ์และการชะลอความเร็ว
เมื่อแรงหนึ่งต่อต้านการเคลื่อนที่ แรงลัพธ์จะเล็กกว่าแรงเดี่ยวใดๆ และวัตถุจะชะลอความเร็ว
บล็อกนี้เคลื่อนที่ไปทางขวาแต่รู้สึกถึงแรงที่กระทำไปทางซ้าย แรงลัพธ์คือผลรวมเวกเตอร์ของแรงทั้งหมด ดังนั้นบล็อกจึงช้าลง หยุด และสามารถย้อนกลับได้ — กรณีที่เป็นรูปธรรมของกฎข้อที่สองของนิวตันที่มีส่วนสนับสนุนที่ตรงข้ามกัน
- F_สุทธิ = ΣF
- a = F_สุทธิ / m
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
ก้อนที่เคลื่อนที่ไปขวาถูกดึงด้วยแรงคงที่ในทิศตรงข้าม การเคลื่อนที่ของมันเป็นอย่างไรตามเวลา
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- มันช้าลงและหยุดถาวร
- มันช้าลง หยุด แล้วเร่งไปในทิศตรงข้าม
- มันช้าลงช่วงสั้น ๆ แล้วไปต่อด้วยอัตราเร็วคงที่ที่ลดแล้ว
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- มวล m (kg)
- ความเร็วเริ่มต้น v₀ (m/s)
- แรงต้าน F (N)
สิ่งที่คุณวัด:
- โมเมนตัมต้น p = mv (kg·m/s)
- ความเร็วที่ t = 4 s (m/s)
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดการจำลอง opposing-forces แล้วกดรีเซ็ต
- เปิดโพรบวัดอัตราเร็วบนก้อน
- ในแต่ละรอบ ตั้งความเร็วต้นของบล็อก กดเล่น หยุดชั่วคราวที่ t = 4 s ด้วยไทม์ไลน์ แล้วบันทึกค่าความเร็วที่อ่านได้
สมการควบคุม
โมเมนตัม — p = m·v
มวลและอัตราเร็วเริ่มต้นของก้อนกำหนดโมเมนตัมก่อนแรงต้านกระทำ
กฎข้อที่สองของนิวตัน — F = m·a
แรงต้านคงที่หารด้วยมวลให้ความหน่วงคงที่ของก้อน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้มันช้าลง หยุด และในที่สุดกลับทิศ
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- จงแสดงวิธีคำนวณโมเมนตัมต้น p = mv จากการทดลองหนึ่งรอบ
- ใช้ a = F/m ทำนายความเร็วของบล็อกที่ t = 4 s ของแต่ละรอบ แล้วเปรียบเทียบกับตารางของคุณ บล็อกยังเคลื่อนที่ในทิศเดิม หยุดชั่วขณะ หรือเคลื่อนที่ย้อนกลับ
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- ถ้ามวลของบล็อกเพิ่มเป็นสองเท่าโดยแรงต้านคงเดิม จะใช้เวลาหยุดนานขึ้นหรือสั้นลง อธิบายโดยใช้ F = ma
- ก้อนจริงที่ไถลบพื้นจริงยังรู้สึกถึงแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจะทำให้ก้อนหยุดเร็วกว่าหรือช้ากว่าที่การจำลองอุดมคตินี้ทำนาย
- 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
- ยินดีต้อนรับสู่ แรงต้าน
- เลือกบล็อก
- กดเล่น
- การชะลอความเร็ว
- เปิดดูข้อมูล
- คุณทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ