Mekanik
Atwood makinesi
Daha ağır kütle düşerken daha hafif olanın aynı hızda yükseldiğini izleyin — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Atwood makinesi — etkileşimli Mekanik simülasyonu. Daha ağır kütle düşerken daha hafif olanın aynı hızda yükseldiğini izleyin — a=(m2−m1)g/(m1+m2). Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Atwood makinesi
Bir makara üzerindeki iki kütle birlikte hızlanır. Ağır kütle inerken, hafif kütle aynı büyüklükte ivmeyle yükselir.
Sistemdeki net kuvvet ağırlık farkıdır (m_ağır − m_hafif)g ve her iki kütleyi hızlandırır. Toplam kütle m_ağır + m_hafif olduğundan, a = (m_ağır − m_hafif)g / (m_ağır + m_hafif) olur.
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T her iki tarafta da aynıdır
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir makaradan iki eşit olmayan kütle sarkıyor. Sistem çalışırken ivmesi hızlanıyor mu, yavaşlıyor mu yoksa sabit mi kalıyor?
Tartılacak tahminler
- Hızlanma zamanla artar
- Hızlanma sabit kalır
- Hızlanma zamanla azalır
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Ağır kütle m₂ (kg)
- Hafif kütle m₁ (kg)
- Geçen süre t (s)
Ölçtüğünüz şey:
- Tahmin edilen ivme a (m/s²)
- Ağır kütle F üzerindeki net kuvvet (N)
- Ölçülen hız v (m/s)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Atwood makine simülasyonunu açın ve Sıfırla'ya basın.
- Daha ağır kütlede hız sondasını etkinleştirin.
- Aşağıdaki her deneme için Oynat'a basın, listelenen geçen sürede sim'i duraklatın ve probun hızlı okumasını kaydedin.
Yönetim denklemi
Atwood Makine Hızlandırma — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
Newton'un ikinci yasasını asılı her iki kütleye uygulamak, kütlelerin tek tek değil, kütle farkına bağlı olan tek bir sistem ivmesi verir.
Newton'un İkinci Yasası — F = m·a
Daha ağır kütleye etki eden net kuvvet, kütle çarpı sistemin paylaşılan ivmesine eşittir; yukarıda tahmin ettiğiniz ivmenin aynısıdır.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Sistem için öngörülen ivmeyi a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) hesaplayarak çalışmanızı gösterin ve bunu v–t grafiğinizin eğimiyle karşılaştırın.
- Ölçülen hızınız her seferinde tahmin edilen hız v = at ile ne kadar eşleşiyor? İlişki doğrusal mı? Tablonuzdaki sayıları belirtin.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) formülü kütlesiz, sürtünmesiz bir makara ve uzamayan bir ip varsayar. Bu idealleştirmelerden hangisi ölçülen sonuçlarınızı en çok etkiler ve neden?
- İki kütle eşit olsaydı (m₁ = m₂) sistemin ivmesine ne olacağını tahmin edin. Formülü kullanarak gerekçenizi açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: Atwood makinesi
- Seçin: kütle
- Oynat'a basın
- Zıt hareket
- Verileri açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.