Forces, momentum and safe stopping
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| momentum/məʊˈmentəm/ | động lượng |
| resultant force/rɪˈzʌltənt fɔːs/ | lực hợp |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một hành khách tiếp tục chuyển động khi xe phanh. Dây an toàn cung cấp lực cần thiết để thay đổi động lượng của hành khách.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Lực tổng hợp gây gia tốc, chứ không phải chuyển động bản thân. Động lượng là khối lượng nhân với vận tốc. Đối với hệ cô lập, tổng động lượng được bảo toàn ngay cả khi động năng không được bảo toàn.
- động lượng: Khối lượng nhân với vận tốc; lực hợp: Tổng vectơ của các lực tác dụng lên vật.
For fixed momentum change, which reduces average stopping force?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
For a fixed momentum change, average force = momentum change / time, so a longer stopping time divides the same change by a larger number and gives a smaller force. Crumple zones and airbags apply exactly this.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Xung lượng bằng sự biến thiên động lượng. Tăng thời gian dừng cho cùng một biến thiên động lượng sẽ làm giảm lực trung bình. Xác định các lực bên ngoài trước khi áp dụng định luật bảo toàn động lượng.
- Vẽ sơ đồ lực tự do chỉ bao gồm các lực tác dụng lên vật được chọn. Đối với phép đo lò xo, thêm tải trọng từng bước trong giới hạn đàn hồi và đo độ dãn từ vị trí không tải.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: một hành khách khối lượng 60 kg giảm tốc từ 10 đến 0 m/s trong 0.50 s. Δp = m(v-u) = 60(0-10) = -600 kg·m/s. Lực trung bình F = Δp/Δt = -600/0.50 = -1,200 N. Dấu âm chỉ ra lực ngược chiều với chuyển động ban đầu.
Một xe đẩy khối lượng 2 kg di chuyển với vận tốc 3 m/s. Tìm động lượng của nó. Áp dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → hệ thức → thế số → đơn vị và diễn giải.
A 2 kg trolley travels at 3 metres per second. Find its momentum.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 6 kg·m/s. Known: mass 2 kg; velocity 3 metres per second. Use momentum p = mv. p = 2 x 3 = 6 kg metres per second. Momentum is a vector; the value is in the direction of travel.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Các lực cân bằng không yêu cầu vật phải ở trạng thái đứng yên. Khối lượng và trọng lượng có đơn vị và ý nghĩa khác nhau.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Một vật chuyển động với vận tốc không đổi phải có lực tổng hợp khác không. tuyên bố này sai: Theo định luật Newton thứ nhất, vận tốc không đổi - bao gồm chuyển động đều - có nghĩa là LỰC TỔNG HỢP bằng 0. Các lực có thể hiện diện, nhưng chúng cân bằng; một lực tổng hợp khác không sẽ làm thay đổi vận tốc.
Lực, động lượng và dừng xe an toàn: Xung lượng bằng sự biến thiên động lượng. Tăng thời gian dừng cho cùng một biến thiên động lượng sẽ làm giảm lực trung bình. Xác định các lực bên ngoài trước khi áp dụng định luật bảo toàn động lượng.
An object moving at constant velocity must have a nonzero resultant force.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
By Newton's first law, constant velocity - including steady motion - means zero RESULTANT force. Forces can be present, but they balance; a nonzero resultant would change the velocity.
Mass multiplied by velocity: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
momentum means Mass multiplied by velocity.