Віртуальна лабораторна робота № 1. Перевірка другого закону Ньютона (Засєкіна 9 клас)

• Назад до змісту довідника
• Перейти до параграфа § 3. Перевіряємо закони Ньютона

Тема: Перевірка другого закону Ньютона.

Мета: експериментально переконатися, що прискорення тіла прямо пропорційне прикладеній рівнодійній силі та обернено пропорційне його масі: $a = \dfrac{F}{m}$, а напрямок прискорення збігається з напрямком сили.

Обладнання та цифрові інструменти: комп’ютер або планшет, віртуальна лабораторія вивчення руху під дією сили.

Віртуальна симуляція

Для виконання експериментів скористайтеся симуляцією:
🔗 Відкрити симуляцію другого закону Ньютона (OLabs)

Хід роботи

Дослід 1. Дослідження залежності прискорення від сили (за сталої маси m = 2,0 кг)

1. Встановіть масу візка сталою ($m = 2{,}0\text{ кг}$).
2. Прикладайте сили $F = 2{,}0\text{ Н}$, $4{,}0\text{ Н}$, $6{,}0\text{ Н}$, $8{,}0\text{ Н}$.
3. Визначте прискорення тіла.

Дослід 2. Дослідження залежності прискорення від маси (за сталої сили F = 6,0 Н)

1. Встановіть сталу силу тяги $F = 6{,}0\text{ Н}$.
2. Змінюйте масу тіла: $m = 1{,}0\text{ кг}$, $2{,}0\text{ кг}$, $3{,}0\text{ кг}$, $6{,}0\text{ кг}$.
3. Розрахуйте та зафіксуйте отримані значення прискорення.

Обробка результатів (Інтерактивні графіки)

Нижче наведено графіки з чітким рівномірним масштабом та однаковими проміжками за даними Таблиці 1 і Таблиці 2.

Висновки

1. Залежність від сили: за умови незмінної маси тіла його прискорення прямо пропорційне прикладеній силі ($a \sim F$). Графік $a(F)$ є прямою лінією, що виходить із початку координат.
2. Залежність від маси: за умови незмінної прикладеної сили прискорення тіла обернено пропорційне його масі ($a \sim 1/m$). Графік $a(m)$ є гіперболою.
3. Загальний висновок: другий закон Ньютона підтверджено повністю: $a = \dfrac{F}{m}$. Напрямок вектора прискорення завжди збігається з вектором прикладеної рівнодійної сили.