Mobilul suspendat: fiecare tijă orizontală

Un joc educativ de simulare. Prezice unde să legi firul ca tija unui mobil să rămână orizontală sau cât trebuie să cântărească un ornament, apoi dă drumul și privește tija.

Centru de masăCorpuri compuse

ATELIERUL MOBILELOR

Două ornamente

Gata
Activează JavaScript ca să agăți mobilul. Instrucțiunile și exemplul rezolvat rămân lizibile.
Greutăți m·gFireCentru de masăBarele momentelor
Centrul de masă al tijei de susx_cm = Σm·x ÷ Σm

Timp

0.00 s

t

Înclinare

0.0 °

θ

Masa atârnată

— g

Σm

Suma m·x

— g·m

Σm·x

Centru de masă

— m

x_cm

Prezice înainte să dai drumul

Scrie răspunsul ca să reglezi mobilul. Dă drumul rămâne dezactivat până există un răspuns.

Prezice nodul înainte să dai drumul.

Scorul misiunii—

Un răspuns corect face tija să rămână orizontală: valorează 100 de puncte. Dacă îl nimerești la prima probă primești încă 50. O probă contează imediat ce începe.

✓ Răspuns corect① Din prima

Cum se joacă Mobilul suspendat

  1. Alege un mobil și citește masele și pozițiile ornamentelor de pe fișă.
  2. Începe de jos: un mobil de dedesubt în echilibru acționează ca o singură masă, totalul lui, acolo unde îi este legat firul.
  3. Află centrul de masă al tijei de sus, x_cm = Σm·x ÷ Σm, sau ornamentul care îl aduce la nod, și apasă Dă drumul.
  4. Privește semnul verde: dacă este exact sub nod, tija rămâne orizontală; altfel se înclină spre el.

De ce rămâne un mobil orizontal?

O tijă atârnată de un fir se rotește până când centrul ei de masă ajunge exact sub nod. Dacă nodul este legat exact în centrul de masă, x_cm = Σm·x ÷ Σm, nimic nu rotește tija și ea rămâne orizontală. Un mobil este un set de astfel de tije, atârnate unele de altele. Secretul este să lucrezi de jos în sus: odată echilibrat un mobil de dedesubt, tot ce conține trage de firul lui ca o singură masă egală cu totalul lui, în punctul în care e legat firul. Pentru tija de deasupra, întregul mobil de dedesubt este doar încă o masă. Aceeași idee găsește centrul de masă al oricărui obiect format din părți: înlocuiește fiecare parte cu masa ei așezată în centrul ei de masă.

Un model de învățare țintit

Tijele sunt ușoare și rigide; ornamentele sunt mase punctiforme atârnate în punctele în care sunt legate, iar un mobil de dedesubt în echilibru acționează ca masa lui totală în nodul lui. Nodul ține tija de sus orizontală cât timp centrul ei de masă este la cel mult 0,5 cm de el. Altfel tija se rotește din repaus în jurul nodului, θ = ½·α·t² cu α = M·g·d ÷ I, și este desenată până când s-a înclinat cu 20°, moment calculat exact. Se desfășoară în timp real.

Schimbând limba îți păstrezi mobilul, răspunsul, încercările și proba.