力學
力學實驗室
觀察方塊在恆定的外力作用下從靜止開始勻加速——a = F/m。
力學實驗室——互動式力學模擬。觀察方塊在恆定的外力作用下從靜止開始勻加速——a = F/m。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
牛頓第二定律
物體所受合外力產生加速度：F = ma。力越大或質量越小，加速度越大。
牛頓第二定律把力、質量與加速度聯繫起來。當無摩擦地面上的一塊木塊受到單一水平推力時，合外力就等於該推力。木塊從靜止開始，沿合外力方向勻加速運動。
- 力 F = ma
- 加速度 a = F / m
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
您用穩定的力將盒子推過無摩擦的地板。如果用同樣的力道推動較重的盒子，它的加速速度是更快、更慢，還是與較輕的盒子相同？
預測權重
- 盒子越重加速越快
- 兩個盒子以相同的速度加速
- 盒子越重加速越慢
可變角色
您設定的內容：
- 大量的 (kg)
- 施加力 (N)
您測量的內容：
- t = 1 秒時的速度 (m/s)
- t = 1 秒時的動量 (kg·m/s)
調查如何進行
- 打開力實驗室預設。一個盒子靜止地放置在無摩擦的地板上，有一個恆定的力推動它前進。
- 確認速度探頭已連接到盒子上，然後在檢查器面板中檢查盒子的質量和施加的力的強度。
- 對於下面的每一行，在 Inspector 中將盒子的質量和力的強度設定為匹配，運行模擬正好 1 秒（60 幀），然後讀取探頭的速度。
控制方程
牛頓第二定律 — F = m·a
物體上的合力等於其質量乘以加速度。這裡，單一恆定力使盒子從靜止狀態加速，因此固定時間後測量的速度揭示了該力產生的加速度。
勢頭 — p = m·v
動量是質量乘以速度。每次試驗都從靜止開始，因此 1 秒標記處的動量顯示了相同的推力在不同質量的盒子中產生的運動量。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於每一行，將施加的力除以質量。該值與 1 秒後測量的速度相比如何？你剛剛算出來的數量是多少？
- 比較第 1 行和第 3 行（相同的力，不同的質量）。同樣的 1 秒推動後，質量加倍對最終速度的影響有多大？
這在實驗室之外的地方表現出來
- 這層地板是無摩擦的。預測如果盒子上也有小的恆定摩擦力，您的速度讀數會如何變化。僅將施加的力除以質量是否仍可預測產生的加速度？
- 購物車和滿載的送貨卡車都可以由產生相同力量的引擎推動。使用您的數據來解釋為什麼它們沒有以相同的速度加速。
- 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
- 歡迎來到力學實驗室
- 選擇木塊
- 點擊播放
- 勻加速運動
- 打開數據
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。