Механика и движение
Механика и движение — бесплатная интерактивная симуляция из StudyFi Lab. Работает прямо в браузере, без регистрации и установки.
Броски, свободное падение и трение на наклонной плоскости
Эксперименты
Свободное падение
Без сопротивления воздуха любое тело падает с одинаковым ускорением g: скорость растёт равномерно (v = g·t), а путь — пропорционально квадрату времени (h = ½·g·t²), поэтому тело упадёт через t = √(2h/g). Если включить сопротивление воздуха, против движения действует сила F = k·v, и скорость приближается к предельной v = m·g/k, при которой сопротивление уравновешивает силу тяжести.
Попробуй: Включи сопротивление воздуха и посмотри на график v–t: кривая изгибается и выходит на предельную скорость. Затем увеличь массу.
Бросок под углом к горизонту
Бросок под углом складывается из двух независимых движений: по горизонтали тело движется с постоянной скоростью vₓ = v₀·cos θ, а по вертикали ускорение свободного падения g сначала тормозит его, а потом разгоняет. Траектория — парабола. С уровня земли дальность полёта d = v₀²·sin 2θ / g, а наибольшая высота h = (v₀·sin θ)² / 2g; дальше всего летит тело, брошенное под углом 45°.
Попробуй: Брось под углом 30°, а потом 60° — дальность одинаковая. Затем переключись на Луну и посмотри, куда долетит тело.
Наклонная плоскость
Силу тяжести m·g раскладывают на составляющую вдоль склона m·g·sin θ и перпендикулярную m·g·cos θ, которую уравновешивает сила реакции опоры N. Пока tan θ ≤ μп (коэффициент трения покоя), сила трения покоя удерживает брусок. Когда он поедет, действует сила трения скольжения μ·N, и брусок разгоняется с ускорением a = g·(sin θ − μ·cos θ), не зависящим от массы.
Попробуй: Увеличивай угол, пока брусок не поедет, — это случится ровно при угле трения φ = arctan μп. Потом измени массу: ускорение останется прежним.
Частые вопросы
Что такое «Механика и движение»?
Механика и движение — бесплатная интерактивная симуляция из StudyFi Lab. Работает прямо в браузере, без регистрации и установки. Броски, свободное падение и трение на наклонной плоскости
Приложение «Механика и движение» бесплатное?
Да. Приложение «Механика и движение» полностью бесплатное. Оно работает в браузере на компьютере, планшете и телефоне, аккаунт не нужен.
Что можно изучить в приложении «Механика и движение»?
Свободное падение, Бросок под углом к горизонту, Наклонная плоскость.
Что показывает эксперимент «Свободное падение»?
Без сопротивления воздуха любое тело падает с одинаковым ускорением g: скорость растёт равномерно (v = g·t), а путь — пропорционально квадрату времени (h = ½·g·t²), поэтому тело упадёт через t = √(2h/g). Если включить сопротивление воздуха, против движения действует сила F = k·v, и скорость приближается к предельной v = m·g/k, при которой сопротивление уравновешивает силу тяжести.
Что показывает эксперимент «Бросок под углом к горизонту»?
Бросок под углом складывается из двух независимых движений: по горизонтали тело движется с постоянной скоростью vₓ = v₀·cos θ, а по вертикали ускорение свободного падения g сначала тормозит его, а потом разгоняет. Траектория — парабола. С уровня земли дальность полёта d = v₀²·sin 2θ / g, а наибольшая высота h = (v₀·sin θ)² / 2g; дальше всего летит тело, брошенное под углом 45°.
Готовишься к контрольной?
Загрузи свои конспекты, и StudyFi превратит их в карточки, тесты и подкасты.