กลศาสตร์
ภาระบนทางลาด
ดูภาระไถลลงช้า ๆ — พื้นเอียงใช้แรงน้อยกว่ายกตรง ๆ
ภาระบนทางลาด — การจำลองกลศาสตร์แบบโต้ตอบ ดูภาระไถลลงช้า ๆ — พื้นเอียงใช้แรงน้อยกว่ายกตรง ๆ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ
ระนาบเอียงเป็นเครื่องกล
ทางลาดช่วยให้คุณยกภาระด้วยแรงที่เล็กกว่าซึ่งกระทำตลอดระยะทางที่ยาวกว่า — แลกระยะทางกับแรง
งานที่ทำในอุดมคติเท่ากับการเพิ่มขึ้นของพลังงานศักย์โน้มถ่วง ทางลาดที่ยาวกว่าและตื้นกว่าลดแรงผลักที่ต้องการโดยแลกกับการเคลื่อนภาระไกลกว่าตามความชัน
- W = Fd = mgh (อุดมคติ)
- F_parallel = mg sin θ
สรุปการสืบสวน
วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ
บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้
คำถามขับเคลื่อน
ถ้าปล่อยภาระจากหยุดนิ่งแล้วทำพื้นเอียงให้ชันขึ้น อัตราเร็วของมันหลังเวลาเท่ากันเป็นอย่างไร
คำทำนายที่ต้องชั่งใจ
- มันเร่งเร็วขึ้น — พื้นเอียงชันกว่าให้ความเร่งมากกว่า
- มันไปถึงอัตราเร็วเดียวกัน — มุมไม่กระทบการเร่ง
- มันเร่งช้าลง — พื้นเอียงชันกว่าให้ความเร่งน้อยกว่า
บทบาทของตัวแปร
สิ่งที่คุณตั้ง:
- มุมพื้นเอียง (deg)
- มวลภาระ (kg)
- เวลาที่ผ่านไป (s)
สิ่งที่คุณวัด:
- ความเร็ว (m/s)
- พลังงานจลน์ (J)
การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร
- เปิดค่าที่ตั้งไว้ Ramp & Load ในแซนด์บ็อกซ์กลศาสตร์
- เลือกพื้นเอียงแล้วใช้แผงคุณสมบัติตั้งมุมเอียงของรอบนี้
- ปล่อยภาระจากหยุดนิ่งที่ด้านบนแล้วอ่านอัตราเร็วจากโพรบหลังเวลาที่ระบุ
สมการควบคุม
พลังงานจลน์ — KE = ½·m·v²
พลังงานจลน์ของภาระเพิ่มตามกำลังสองอัตราเร็วขณะเร่งลงพื้นเอียง — เพิ่มอัตราเร็วสองเท่า KE เพิ่มสี่เท่า
พลังงานศักย์โน้มถ่วง — PE = m·g·h
บนพื้นเอียงไร้แรงเสียดทาน พลังงานศักย์โน้มถ่วงที่ภาระเสียขณะเลื่อนลงเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ที่ได้ทั้งหมด — ไม่มีส่วนสูญเป็นความร้อน
สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด
- ใช้ v = g sin θ · t คำนวณความเร็วที่คาดหวังของแต่ละแถว แล้วเปรียบเทียบกับค่าที่อ่านจากโพรบ
- มวลของภาระคงที่ 3 kg ตลอดสามรอบขณะมุมเปลี่ยน นั่นบอกอะไรเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างมวลกับความเร่งบนพื้นเอียงไร้แรงเสียดทาน
สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ
- ภาระมวลต่างกันสองก้อนปล่อยจากมุมเดียวกันพร้อมกัน ก้อนใดถึงก้นก่อน ใช้ข้อมูลของคุณสนับสนุนคำตอบ
- ทางลาดจริงมีแรงเสียดทาน ถ้าทางลาดนี้ไม่ไร้แรงเสียดทาน ความเร็วที่วัดได้จะสูงหรือต่ำกว่าค่าทำนาย v = g sin θ · t และเพราะเหตุใด
- 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
- ยินดีต้อนรับสู่ ภาระบนทางลาด
- เลือกภาระ
- กดเล่น
- ยกภาระ
- เปิดดูข้อมูล
- คุณทำได้แล้ว!
เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ