سطح شیب‌دار

سطح شیب‌دار گرانش را به یک مؤلفه در امتداد سطح و مؤلفه‌ای که به سطح فشار می‌آورد تجزیه می‌کند، سپس اصطکاک را با کششی که به سمت پایین شیب وارد می‌شود مقایسه می‌کند. دانش‌آموزان زاویهٔ سطح را از 0 تا 60 درجه، ضریب اصطکاک و جرم را تغییر می‌دهند و بردارهای نیرو را روشن یا خاموش می‌کنند. نمایشگرها شتاب، نیروی اصطکاک، نیروی عمودی و نتیجه‌ای را نشان می‌دهند که بلوک می‌لغزد یا می‌ایستد. این شبیه‌سازی برای آموزش نمودار جسم آزاد، اصطکاک و این قاعده که بلوک تنها زمانی می‌لغزد که tan θ از μ بیشتر شود، بسیار مناسب است.

• زاویهٔ سطح شیب‌دار را آرام افزایش دهید تا «نتیجه» از ایستادن به لغزیدن تغییر کند.
• «اصطکاک μ» را روی 0.5 تنظیم کنید، زاویه‌ای را که لغزش از آن شروع می‌شود پیش‌بینی کنید، سپس آن را آزمایش کنید.
• جرم را تغییر دهید و توجه کنید که نمایشگر «شتاب» تغییر نمی‌کند.
• بردارهای نیرو را روشن کنید و بردار در امتداد سطح را با بردار اصطکاک مقایسه کنید.
• «اصطکاک μ» را روی 0 تنظیم کنید و شتاب را در زاویهٔ 30 درجه بخوانید.

1. 1وزن را به مؤلفه‌های موازی و عمود بر یک شیب تجزیه کنید.
2. 2بیشینهٔ نیروی اصطکاک را از μ و نیروی عمودی محاسبه کنید.
3. 3با استفاده از tan θ و μ پیش‌بینی کنید آیا یک جسم می‌لغزد.
4. 4توضیح دهید چرا شتاب روی سطح شیب‌دار به جرم بستگی ندارد.

پرسش‌هایی که معلم‌ها می‌پرسند