力学
阿特伍德机
观察较重的一侧下落,较轻的一侧以相同速率上升——a=(m2−m1)g/(m1+m2)。
阿特伍德机——交互式力学模拟。观察较重的一侧下落,较轻的一侧以相同速率上升——a=(m2−m1)g/(m1+m2)。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室,提供实时 SI 测量和分步引导教程。
阿特伍德机
滑轮两侧的两个质量块一起加速。较重的下降,较轻的以相同大小的加速度上升。
系统的合外力是重量差 (m_heavy − m_light)g,使两质量块共同加速。总质量为 m_heavy + m_light,因此 a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light)。
- 加速度 a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- 两侧绳张力 T 相同
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面:探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
两个不相等的质量悬挂在滑轮上。当系统运行时,其加速度是加快、减慢还是保持恒定?
预测权重
- 加速度随时间增加
- 加速度保持恒定
- 加速度随着时间的推移而减小
可变角色
您设置的内容:
- 重质量 m2 (kg)
- 轻质量 m₁ (kg)
- 经过时间t (s)
您测量的内容:
- 预测加速度a (m/s²)
- 重物所受合力 F (N)
- 测量速度v (m/s)
调查如何进行
- 打开阿特伍德机器模拟并按重置。
- 在较重的物体上启用速度探头。
- 对于下面的每个试验,按“播放”,在列出的经过时间处暂停 sim,并记录探头的速度读数。
控制方程
阿特伍德机器加速 — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
将牛顿第二定律应用于两个悬挂质量会给出单个系统加速度,该加速度取决于质量差,而不是单独的质量。
牛顿第二定律 — F = m·a
较重质量上的净力等于其质量乘以系统的共享加速度——与您上面预测的加速度相同。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 写出计算过程,求出系统的预测加速度a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂),并将其与v–t图斜率进行比较。
- 每次测量的速度与预测速度 v = at 的匹配程度如何?关系是线性的吗?引用表格中的数字。
这在实验室之外的地方表现出来
- 公式a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂)假设滑轮无质量、无摩擦,且绳不可伸长。这些理想化假设中,哪一个对你的测量结果影响最大?为什么?
- 预测若两个质量相等(m₁ = m₂),系统的加速度会怎样变化。用公式说明你的推理。
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- 欢迎学习阿特伍德机
- 选择质量块
- 点击播放
- 相反方向的运动
- 打开数据
- 完成了!
打开交互式模拟以构建场景,点击运行,并通过实时测量和引导式教程进行探索。