Mekanik
Kuvvet laboratuvarı
Kutunun sabit bir kuvvet altında durgunluktan düzgün hızlandığını izleyin — a = F/m.
Kuvvet laboratuvarı — etkileşimli Mekanik simülasyonu. Kutunun sabit bir kuvvet altında durgunluktan düzgün hızlandığını izleyin — a = F/m. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Newton'un ikinci yasası
Bir nesneye etki eden net kuvvet ivme oluşturur: F = ma. Daha büyük kuvvet veya daha küçük kütle daha büyük ivme demektir.
Newton'un ikinci yasası kuvvet, kütle ve ivmeyi birbirine bağlar. Sürtünmesiz bir zemindeki bir bloğa tek bir yatay itme etki ettiğinde, net kuvvet bu itmeye eşittir. Blok, durgun halden net kuvvet yönünde düzgün biçimde hızlanır.
- F = ma
- a = F / m
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 kutuyu sürtünmesiz bir zemin üzerinde sabit bir kuvvetle itiyorsunuz. Daha ağır bir kutuyu aynı kuvvetle iterseniz, daha hızlı mı, daha yavaş mı yoksa daha hafif bir kutuyla aynı oranda mı hızlanır?
Tartılacak tahminler
- Daha ağır olan kutu daha hızlı hızlanır
- Her iki kutu da aynı oranda hızlanır
- Ağır kutu daha yavaş hızlanır
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Kütle (kg)
- Uygulanan Kuvvet (N)
Ölçtüğünüz şey:
- T = 1 s'de hız (m/s)
- t = 1 s'de momentum (kg·m/s)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Kuvvet Laboratuvarı ön ayarını açın. Tek bir kutu sürtünmesiz bir zemin üzerinde hareketsiz duruyor ve sabit bir kuvvet onu ileri itiyor.
- Hız probunun kutuya takılı olduğunu doğrulayın, ardından Denetleyici panelinde kutunun kütlesini ve uygulanan kuvvetin gücünü kontrol edin.
- Aşağıdaki her satır için Denetleyici'da kutunun kütlesini ve kuvvet gücünü eşleşecek şekilde ayarlayın, simülasyonu tam olarak 1 saniye (60 kare) çalıştırın ve sondanın hızını okuyun.
Yönetim denklemi
Newton'un İkinci Yasası — F = m·a
Bir nesneye etki eden net kuvvet, kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. Burada tek bir sabit kuvvet kutuyu hareketsiz durumdan hızlandırır, böylece sabit bir süre sonra ölçülen hız, kuvvetin ürettiği ivmeyi ortaya çıkarır.
ivme — p = m·v
Momentum kütle çarpı hızdır. Her deneme dinlenme halinden başlar, dolayısıyla 1 saniyelik işaretteki momentum, aynı itmenin farklı kütlelerdeki kutularda ne kadar hareket oluşturduğunu gösterir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Her sıra için uygulanan kuvveti kütleye bölün. Bu değer 1 saniye sonra ölçtüğünüz hız ile nasıl karşılaştırılır? Az önce hangi miktarı hesapladınız?
- 1. ve 3. sıraları karşılaştırın (aynı kuvvet, farklı kütle). Aynı 1 saniyelik itme sonrasında kütlenin iki katına çıkması ortaya çıkan hızı ne kadar değiştirdi?
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Bu zemin sürtünmesizdir. Kutuya küçük bir sabit sürtünme kuvveti de etki ederse hız okumalarınızın nasıl değişeceğini tahmin edin. Uygulanan kuvveti yalnızca kütleye bölmek yine de ortaya çıkan ivmeyi tahmin edebilir mi?
- Bir alışveriş arabası ve yüklü bir teslimat kamyonu, aynı kuvveti üreten bir motor tarafından itilebilir. Neden aynı oranda hızlanmadıklarını açıklamak için verilerinizi kullanın.
- 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
- Hoş geldiniz: kuvvet lab
- Seçin: blok
- Oynat'a basın
- Sabit ivme
- Verileri açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.