Қорытынды тәжірибе: бір арба, күштер, жұмыс және энергия

Бір арбаның тарихы

«Қозғалыс және графиктер» блогындағы арбаның тарихын жалғастырамыз. Енді «ол қалай қозғалды?» дегенге қоса «оның қозғалысын қандай денелер өзгертті?» деп сұраймыз. Әр жаңа сөзді алдымен көзге көрінетін көрініспен байланыстырамыз. Тірек картадағы сандар — берілген оқу мәндері, сіздің өлшеміңіз емес.

Басқа оқушыдан «арба 4 м/с жылдамдыққа жетті» деген жауап келді. Есепке сенуге бола ма? Енді сізде тексеру жолы бар: массаны, күштерді, жол ұзындығын, бастапқы жылдамдықты және өлшеу әдісін сұраңыз. Сандар екі жолмен сәйкес келуі керек: қорытқы күш арқылы және жұмыс пен энергия арқылы. Бұл екі бөлек тәжірибе емес, бір модельдің екі үйлесім тексеруі.

Сөздердің мағынасы

Үйлесімділік тексеруі — бірдей шарттардан түрлі өрнекпен табылған қорытындыларды салыстыру. Модель шындықты жеңілдетеді: түзу көлденең жол, тұрақты күштер, тыныштықтан бастау және басқа шығын жоқ. Ауырлық күші мен тірек күші тік бағытта теңеседі. Көлденең тарту мен кедергіні салмақпен шатастырмаңыз. Нақты өлшем өзгеше болса, деректі «түзетпей», алдымен шарттарды тексеріңіз.

Сандар мен шектерді тексерейік

Оқу шарттары: m = 0,5 кг, оңға тарту 3 Н, солға кедергі 1 Н, оңға жол 2 м. Қорытқы күш 2 Н, үдеу a = 2/0,5 = 4 м/с². Тарту жұмысы +6 Дж, кедергі жұмысы −2 Дж, жиыны +4 Дж. Тыныштықтан бастаса, кинетикалық энергия өзгерісі +4 Дж. Сондықтан ½ × 0,5 × v² = 4 Дж, демек v = 4 м/с. Бұлар өзара сәйкес берілген оқу мәндері, нақты арбада өлшенбеді.

Өзіңіз байқап көріңіз

«Берілген», «есеп», «бірлік», «болжам» бағандары бар кесте жасаңыз. 3 Н-нан 4 м/с-ке дейін толтырыңыз. Енді кедергіні 2 Н деп алыңыз; қалғаны сол күйі. Қорытқы күш, жиынтық жұмыс және соңғы жылдамдық қандай? Көмек: +2 Дж кинетикалық энергия v² = 8 м²/с², яғни v ≈ 2,83 м/с береді.

Жиі кездесетін қате

Есептелген жылдамдықты өлшенген деп көрсетпеңіз. Нақты арбада кедергі әрдайым тұрақты немесе жуық мәндеріміз барлық жерде жарайды деп айтпаңыз.

Тірек картасы

Көмексіз тексеру

Есепті жауып қойыңыз. Күш түсетін денені, күштердің көзін және таңдалған оң бағытты атаңыз. Содан кейін бірліктерімен есепті қайта шығарыңыз. Бір бастапқы санды ауыстырып, қай қорытынды өзгеретінін айтыңыз. Нақты тәжірибе болмаса, журналға «оқу моделі» деп жазыңыз.

Журналға жазба

Төрт жол жазыңыз: «Не көрдім?», «Не берілді?», «Не есептедім?», «Бұл қорытынды үшін қандай шарт керек?». Осылайша бақылауды модельден ажыратып, кейін өз қатеңізді тексере аласыз.

«Физика» курсы