PHISICOS

Także w:Ruch jednostajny prostoliniowy

Szybkość i prędkość: edukacyjna gra symulacyjna

Ta sama podróż. Dwa różne sposoby jej mierzenia.

Szybkość · skalarPrędkość · wektor

Tor prosty

Tor o długości 20 m · idealne odbicia na obu końcach

Gotowe
Twoja przeglądarka musi obsługiwać HTML5 Canvas. Pomiary liczbowe na żywo znajdziesz poniżej.
SZYBKOŚĆ / PRĘDKOŚĆ CHWILOWA4.00 m/s · (+4.00, 0.00) m/s
Współrzędne w metrach · +x w prawo
Przebyta drogaPrzemieszczenie ΔrChwilowe v

Upływ czasu

0.00 s

t

Czas symulacji

Całkowita droga

0.00 m

d · cała trasa

Zawsze nieujemna

Przemieszczenie

0.00 m

Δx = x − x₀

Zmiana x ze znakiem

Szybkość średnia

— m/s

s̄ = d / t

Skalar

Prędkość średnia

— m/s

v̄ₓ = Δx / t

Składowa x ze znakiem

Przewiduj, zanim naciśniesz start

Jeśli cząstka wróci na start, która wielkość będzie równa zeru: droga czy przemieszczenie?

Wyzwanie tam i z powrotem

SPRÓBUJ

Wystartuj z −6 m, dotrzyj do celu w +8 m, a potem wróć do −6 m z zerową prędkością średnią. Czy twoja szybkość średnia może pozostać dodatnia?

Dotrzyj do +8 mWróć na startv̄ = 0, s̄ > 0

Wybierz szybkość i przyspieszenie, a potem rozpocznij wyzwanie.

Dlaczego szybkość i prędkość opowiadają różne historie

Droga pamięta całą podróż.

Droga sumuje każdy przebyty metr. Przemieszczenie łączy punkt startu z bieżącym położeniem i ma kierunek.

s̄ = d/t   ·   v̄ = (r − r₀)/t

W 2D Δr = (Δx; Δy). Wartość wektora to |Δr| = √(Δx² + Δy²). Zawsze d ≥ |Δr|, więc s̄ ≥ |v̄|.

Skręt zmienia prędkość, nawet przy stałej szybkości.

Biała strzałka to prędkość chwilowa, styczna do toru. Jej wartość jest równa bieżącej szybkości. Na okręgu prędkość nieustannie zmienia kierunek.

v = u T̂   ·   aₙ = u²/R

Suwak ustawia przyspieszenie styczne, które zmienia szybkość. Tor kołowy dostarcza też przyspieszenia dośrodkowego. W chwili t = 0 średnie są nieokreślone; pauza nie dodaje czasu.

Jak grać w grę o szybkości i prędkości

  1. Wybierz laboratorium fizyczne, aby badać tor prosty lub kołowy, albo wybierz pościg Pac-Mana.
  2. Ustaw szybkość i kierunek. W laboratorium możesz też zmienić przyspieszenie styczne.
  3. Przewidź, co się stanie, i uruchom ruch. Zatrzymaj go lub przesuń krok naprzód, aby odczytać pomiary.
  4. Wykonaj kurs tam i z powrotem albo pełne okrążenie. Po powrocie na start porównaj szybkość średnią z prędkością średnią.

Czego ta edukacyjna gra symulacyjna uczy o prędkości

Szybkość mówi, jak szybko coś się porusza. Prędkość uwzględnia też kierunek. Szybkość średnia to całkowita droga podzielona przez czas, a prędkość średnia to przemieszczenie podzielone przez czas. Zakręt może zmienić prędkość, nawet gdy szybkość pozostaje stała.

Pytania o szybkość i prędkość

Czy prędkość średnia może być zerowa, gdy szybkość średnia jest dodatnia?

Tak. Obiegnij tor pościgu o długości 48 m i wróć na start po 12 s. Twoja szybkość średnia wynosi 48 ÷ 12 = 4 m/s, a przemieszczenie i prędkość średnia są równe zeru.

Co się dzieje, gdy zmieniam kierunek?

Wektor prędkości zmienia kierunek. Całkowita droga wciąż rośnie, a przemieszczenie zależy tylko od położenia początkowego i bieżącego.

Czy muszę coś instalować?

Nie. Obie aktywności działają w nowoczesnej przeglądarce dzięki HTML5 Canvas. Korzystaj z przycisków na ekranie za pomocą myszy, dotyku lub klawiatury.

Zobacz wszystkie edukacyjne gry symulacyjne