Конструктор силовых диаграмм
Создавайте диаграммы свободного тела, размещая объекты и прикрепляя к ним векторы сил. Симулятор складывает силы в результирующий вектор и показывает направление и величину возникающего ускорения в соответствии с законом F = ma.
Для кого: Студенты, изучающие законы Ньютона, компоненты сил и принципы определения равнодействующей силы.
Ключевые понятия
- диаграмма свободного тела
- равнодействующая сила
- второй закон Ньютона
- векторная сумма
- равновесие
Как это работает
Добавьте до четырёх сил, действующих на одно тело. Каждая сила имеет величину (ньютоны) и угол, отсчитываемый против часовой стрелки от оси +x — 0° направлено вправо, 90° вверх. Цветные стрелки — включённые вами силы; толстая голубая стрелка — результирующая сила ΣF. Пунктирная пурпурная стрелка — ускорение a = ΣF/m (то же направление, что у ΣF; длина масштабирована для наглядности). Диаграмма перерисовывается каждый кадр при перемещении ползунков.
Основные формулы
Часто задаваемые вопросы
- Как рассчитывается равнодействующая сила?
- Все приложенные силы складываются как векторы. Равнодействующая сила, делённая на массу объекта, даёт ускорение; направление определяется векторной суммой.
Ещё из «Классическая механика»
Другие симуляторы в этой категории — или все 71.
Newton's Cradle
Conservation of momentum and energy visualized with swinging balls.
Наклонная плоскость
Изменяйте угол наклона и коэффициент трения. Наблюдайте за компонентами сил и результирующим движением.
Наклонная плоскость: Работа и КПД
W = F·s, работа сил трения и тяжести, ΔU, коэффициент полезного действия η = ΔU/W_F; предустановка "соскальзывание".
Симулятор Трения
Сравнение статического и кинетического трения с регулируемым коэффициентом.
Скольжение до остановки
Начальная скорость на шероховатом столе: постоянное замедление μ_k g, время и путь до остановки.
Машина Атвуда
Два груза на блоке. Изменяйте массы, чтобы наблюдать ускорение и силу натяжения.