力實驗室：牛頓第二定律
1·預測
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？
- 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
2·設定
- 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。
3·收集數據
| 大量的 (kg) | 施加力 (N) | t = 1 秒時的速度 (m/s) | t = 1 秒時的動量 (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 2.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | ||
| 4.00 | 8.00 |
繪製施加的力（x軸）相對1秒後測得速度（Y軸）的關係圖，每個測試質量各畫一條線。每條線的斜率代表什麼？
4·分析
- 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？
5·擴展
- 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。
這個實驗背後的物理原理
牛頓第二定律
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
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。