力学
力学实验室
观察方块在恒定的外力作用下从静止开始匀加速——a = F/m。
力学实验室——交互式力学模拟。观察方块在恒定的外力作用下从静止开始匀加速——a = F/m。 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。
牛顿第二定律
物体所受合外力产生加速度：F = ma。力越大或质量越小，加速度越大。
牛顿第二定律把力、质量与加速度联系起来。当无摩擦地面上的一块木块受到单一水平推力时，合外力就等于该推力。木块从静止开始，沿合外力方向匀加速运动。
- 力 F = ma
- 加速度 a = F / m
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
您用稳定的力将盒子推过无摩擦的地板。如果用同样的力推动一个较重的盒子，它的加速速度是更快、更慢，还是与较轻的盒子相同？
预测权重
- 盒子越重加速越快
- 两个盒子以相同的速度加速
- 盒子越重加速越慢
可变角色
您设置的内容：
- 大量的 (kg)
- 施加力 (N)
您测量的内容：
- t = 1 秒时的速度 (m/s)
- t = 1 秒时的动量 (kg·m/s)
调查如何进行
- 打开力实验室预设。一个盒子静止地放置在无摩擦的地板上，有一个恒定的力推动它前进。
- 确认速度探头已连接到盒子上，然后在检查器面板中检查盒子的质量和施加的力的强度。
- 对于下面的每一行，在 Inspector 中将盒子的质量和力的强度设置为匹配，运行模拟正好 1 秒（60 帧），然后读取探头的速度。
控制方程
牛顿第二定律 — F = m·a
物体上的合力等于其质量乘以加速度。这里，单个恒定力使盒子从静止状态加速，因此固定时间后测量的速度揭示了该力产生的加速度。
势头 — p = m·v
动量是质量乘以速度。每次试验都从静止开始，因此 1 秒标记处的动量显示了相同的推力在不同质量的盒子中产生的运动量。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于每一行，将施加的力除以质量。该值与 1 秒后测量的速度相比如何？你刚刚算出的数量是多少？
- 比较第 1 行和第 3 行（相同的力，不同的质量）。同样的 1 秒推动后，质量加倍对最终速度的影响有多大？
这在实验室之外的地方表现出来
- 这层地板是无摩擦的。预测如果盒子上也有小的恒定摩擦力，您的速度读数会如何变化。仅将施加的力除以质量是否仍然可以预测产生的加速度？
- 购物车和满载的送货卡车都可以由产生相同力的发动机推动。使用您的数据来解释为什么它们没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
- 欢迎来到力学实验室
- 选择木块
- 点击播放
- 匀加速运动
- 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。