Hengende uro: hver pinne vannrett

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi hvor snoren skal knytes så pinnen i en uro henger vannrett, eller hvor tung en pynt må være, slipp så og følg med på pinnen.

MassesenterSammensatte gjenstander

UROVERKSTED

To pynt

Klar
Slå på JavaScript for å henge opp uroen. Instruksjonene og det gjennomregnede eksemplet kan fortsatt leses.
Tyngder m·gSnorerMassesenterMomentsøyler
Massesenteret til den øverste pinnenx_cm = Σm·x ÷ Σm

Tid

0.00 s

t

Helning

0.0 °

θ

Hengende masse

— g

Σm

Sum av m·x

— g·m

Σm·x

Massesenter

— m

x_cm

Forutsi før du slipper

Skriv svaret ditt for å stille inn uroen. Slipp er av til det finnes et svar.

Forutsi knuten før du slipper.

Oppdragspoeng—

Et riktig svar får pinnen til å henge vannrett: 100 poeng. Riktig på første kjøring gir 50 til. En kjøring teller så snart den starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Hengende uro

  1. Velg en uro og les massene og plasseringene til pynten på kortet.
  2. Begynn nederst: en lavere uro i balanse virker som én masse, totalen sin, der snoren er knyttet.
  3. Finn massesenteret til den øverste pinnen, x_cm = Σm·x ÷ Σm, eller pynten som legger det ved knuten, og trykk på Slipp.
  4. Følg det grønne merket: er det rett under knuten, henger pinnen vannrett; ellers heller den mot det.

Hvorfor henger en uro vannrett?

En pinne som henger i en snor, dreier til massesenteret er rett under knuten. Er knuten knyttet nøyaktig i massesenteret, x_cm = Σm·x ÷ Σm, dreier ingenting pinnen, og den henger vannrett. En uro er et sett slike pinner som henger i hverandre. Trikset er å jobbe nedenfra og opp: når en lavere uro er i balanse, drar alt i den i snoren som én masse lik totalen, i punktet der snoren er knyttet. For pinnen over er hele den lavere uroen bare én masse til. Samme idé gir massesenteret til enhver gjenstand satt sammen av deler: bytt ut hver del med massen sin plassert i sitt eget massesenter.

En avgrenset læringsmodell

Pinnene er lette og stive; pynten er punktmasser som henger fra festepunktene, og en lavere uro i balanse virker som totalmassen sin i knuten. Knuten holder den øverste pinnen vannrett så lenge massesenteret er mindre enn 0,5 cm unna. Ellers dreier pinnen fra ro om knuten, θ = ½·α·t² med α = M·g·d ÷ I, og tegnes til den har hellet 20°, funnet eksakt. Spilles i sanntid.

Når du bytter språk, beholdes uroen, svaret, forsøkene og forløpet.