Cơ học
Con lắc Newton
Quan sát động lượng truyền qua hàng bi đến quả bi ở xa nhất.
Con lắc Newton — mô phỏng Cơ học tương tác. Quan sát động lượng truyền qua hàng bi đến quả bi ở xa nhất. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Con lắc Newton
Một hàng các quả bóng cùng kích thước truyền động lượng qua các va chạm gần như đàn hồi: quả bóng ở đầu bật ra trong khi các quả ở giữa hầu như không di chuyển.
Khi quả bóng ở đầu va vào hàng, động lượng di chuyển qua chuỗi tiếp xúc. Trong trường hợp lý tưởng, quả bóng cuối cùng bật ra với gần như toàn bộ động lượng trong khi các quả ở giữa gần như đứng yên.
- Động lượng bảo toàn dọc theo hàng
- Tiếp xúc gần như đàn hồi
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Nếu bạn kéo quả bóng đầu tiên về độ cao thả h và để nó lắc lư theo hàng, điều gì quyết định quả bóng cuối cùng bay ra ngoài nhanh như thế nào?
Dự đoán cân nặng
- Quả bóng ở xa rời đi với tốc độ tương đương với quả bóng đầu tiên khi va chạm.
- Quả bóng ở xa rời đi chậm hơn vì quả bóng ở giữa hấp thụ một phần chuyển động.
- Quả bóng xa rời đi nhanh hơn tốc độ va chạm của quả bóng đầu tiên.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Khối lượng bóng (kg)
- Chiều cao phát hành (m)
Những gì bạn đo lường:
- Phát hành PE (J)
- Tốc độ thoát bóng xa (m/s)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước Newton's Cradle trong hộp cát.
- Kéo quả bóng ngoài cùng bên trái ra ngoài và lên trên để đặt độ cao thả, sau đó đọc xem nó nằm ở độ cao bao nhiêu so với điểm dừng.
- Thả quả bóng ra và để nó bay xuống hàng bóng chạm vào. Xem (những) quả bóng nào bay ra ở phía xa và độ cao của chúng.
phương trình điều khiển
Năng lượng hấp dẫn — PE = m·g·h
Quả bóng kéo ngược lại lưu trữ năng lượng bằng trọng lượng của nó nhân với khoảng cách bạn nâng nó lên trên điểm nghỉ - đây là nguồn cung cấp năng lượng cho toàn bộ phản ứng dây chuyền sau khi được giải phóng.
Động năng — KE = ½·m·v²
Khi quả bóng được thả rơi xuống, PE được lưu trữ của nó sẽ chuyển thành KE; ở phía dưới, KE đó là thứ được giao gần như hoàn toàn cho quả bóng ở xa thông qua chuỗi va chạm.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với mỗi hàng, hãy tính PE nhả ra (mgh) và tác động KE mà quả bóng đầu tiên phải có ngay trước khi nó chạm tới điểm cuối của cú xoay (½mv², sử dụng tốc độ xa đo được của bạn cho v). So sánh hai năng lượng đó như thế nào?
- Sử dụng sự bảo toàn động lượng và động năng cho một chuỗi có khối lượng bằng nhau, hãy giải thích tại sao quả bóng ở xa rời đi với (xấp xỉ) tốc độ va chạm của quả bóng đầu tiên, trong khi những quả bóng ở giữa hầu như không chuyển động.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Tại sao các quả bóng ở giữa hầu như không chuyển động, mặc dù xung lực từ vụ va chạm truyền qua từng quả bóng?
- Trong hộp cát, quả bóng xa có bao giờ lắc cao bằng độ cao thả của bạn không? Khoảng trống (nếu có) cho bạn biết độ đàn hồi thực sự của va chạm là bao nhiêu?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- Chào mừng đến con lắc Newton
- Nhấn Phát
- Chọn quả bóng đầu tiên
- Đại lượng chuyển động qua hàng
- Mở dữ liệu
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →