力學
對抗力
觀察方塊在一個小於其自身動量所需的反向力作用下減速、停止，然後反向。
對抗力——互動式力學模擬。觀察方塊在一個小於其自身動量所需的反向力作用下減速、停止，然後反向。 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。
合外力與減速
當某力與運動方向相反時，合外力小於任一單獨的分力，物體減速。
此木塊向右運動，卻受到向左的外力。合外力是所有力的向量和，因此木塊減速、停止，甚至反向——這是牛頓第二定律中各力相互抵消的具體實例。
- 合力 F_net = ΣF
- 加速度 a = F_net / 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
向右移動的方塊會被相反方向的恆定力拉動。隨著時間的推移，它的運動會發生什麼變化？
預測權重
- 它減慢速度並永久停止
- 它減速、停止，然後加速向相反方向移動
- 它短暫減速，然後繼續以恆定的速度降低
可變角色
您設定的內容：
- 質量 m (kg)
- 初速度 v₀ (m/s)
- 反作用力F (N)
您測量的內容：
- 初始動量 p = mv (kg·m/s)
- t = 4 秒時的速度 (m/s)
調查如何進行
- 開啟 opposing-forces 模擬並按下 Reset。
- 啟用模組上的速度探頭。
- 對於每次試驗，設定區塊的初始速度，按「播放」，使用時間線在 t = 4 秒處暫停，並記錄速度讀數。
控制方程
勢頭 — p = m·v
在相反的力作用之前，塊的質量和初始速度決定了其動量。
牛頓第二定律 — F = m·a
恆定的反作用力除以質量就得到了塊的恆定減速度，這就是減慢、停止並最終逆轉它的原因。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 展示您計算一次試驗的初始動量 p = mv 的工作。
- 使用 a = F/m，預測每次試驗 t = 4 秒時區塊的速度，並與表格進行比較。物塊是否仍在沿著原來的方向移動、暫時靜止或向後移動？
這在實驗室之外的地方表現出來
- 如果木塊的質量增加一倍，而相反的力保持不變，那麼它需要更長或更短的時間才能停止嗎？使用 F = ma 進行解釋。
- 在真實表面上滑動的真實塊也會感受到摩擦力。摩擦力會使木塊停止的時間會比理想的模擬預測早還是晚？
- 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
- 歡迎學習對抗力
- 選擇木塊
- 點擊播放
- 逐漸減速
- 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。