Hængende uro: hver pind vandret

Et pædagogisk simulationsspil. Forudsig, hvor snoren skal bindes, så pinden i en uro hænger vandret, eller hvor tung en pynt skal være, slip så, og hold øje med pinden.

MassemidtpunktSammensatte genstande

UROVÆRKSTED

To pynt

Klar
Slå JavaScript til for at hænge uroen op. Vejledningen og det gennemregnede eksempel kan stadig læses.
Tyngder m·gSnoreMassemidtpunktMomentsøjler
Den øverste pinds massemidtpunktx_cm = Σm·x ÷ Σm

Tid

0.00 s

t

Hældning

0.0 °

θ

Hængende masse

— g

Σm

Sum af m·x

— g·m

Σm·x

Massemidtpunkt

— m

x_cm

Forudsig, før du slipper

Skriv dit svar for at stille uroen op. Slip er slået fra, indtil der er et svar.

Forudsig knuden, før du slipper.

Missionspoint—

Et rigtigt svar får pinden til at hænge vandret: 100 point. Rigtigt ved første kørsel giver 50 ekstra. En kørsel tæller, så snart den starter.

✓ Rigtigt svar① I første forsøg

Sådan spiller du Hængende uro

  1. Vælg en uro, og læs pyntens masser og placeringer på kortet.
  2. Begynd nederst: en lavere uro i balance virker som én masse, sin samlede masse, der hvor dens snor er bundet.
  3. Find den øverste pinds massemidtpunkt, x_cm = Σm·x ÷ Σm, eller den pynt, der lægger det ved knuden, og tryk på Slip.
  4. Følg det grønne mærke: er det lige under knuden, hænger pinden vandret; ellers hælder den mod det.

Hvorfor hænger en uro vandret?

En pind, der hænger i en snor, drejer, indtil massemidtpunktet er lige under knuden. Er knuden bundet præcis i massemidtpunktet, x_cm = Σm·x ÷ Σm, drejer intet pinden, og den hænger vandret. En uro er et sæt af sådanne pinde, der hænger i hinanden. Tricket er at arbejde nedefra og op: når en lavere uro er i balance, trækker alt i den i snoren som én masse lig med dens samlede masse, i det punkt, hvor snoren er bundet. For pinden ovenover er hele den lavere uro bare endnu en masse. Samme idé giver massemidtpunktet for enhver genstand sat sammen af dele: erstat hver del med dens masse placeret i dens eget massemidtpunkt.

En afgrænset læringsmodel

Pindene er lette og stive; pynten er punktmasser, der hænger fra deres fastgørelsespunkter, og en lavere uro i balance virker som sin samlede masse i sin knude. Knuden holder den øverste pind vandret, så længe massemidtpunktet er under 0,5 cm væk. Ellers drejer pinden fra hvile om knuden, θ = ½·α·t² med α = M·g·d ÷ I, og tegnes, indtil den har hældt 20°, fundet eksakt. Spilles i realtid.

Når du skifter sprog, bevares uroen, svaret, forsøgene og forløbet.