Mechanics

M-D1:平面上的块(I)

Unit

Dynamics in 1-dim; static friction

Purpose

说明静摩擦的可变性,最大静摩擦的概念.

Equipment

  1. 斜面小,角度可调
  2. 不同表面、形状的组合块

Suggestions

For one block, 证明静摩擦可根据情况调整到一个固定值, 最大值(实验上几乎固定), maximum angle). 用不同的块表示静摩擦系数与质量无关, 但这取决于接触表面的质量.

Discussion

  1. 当斜面升高时,静摩擦力增大
  2. 块体不滑动的最大高度
  3. 滑块下滑(动摩擦)

M-D2:平面上的块(II)

Unit

Dynamics in 1-dim; kinematic friction

Purpose

说明运动摩擦系数的概念

Equipment

  1. 倾斜平面(平板) & support)
  2. 不同表面、形状的组合块

Suggestions

在每次运行中使用两个滑动块来比较运动摩擦的大小, 演示几个固定角度对质量(非依赖)块表面的依赖.

Discussion

  1. Equipment
  2. 块静止,静摩擦在5N
  3. 块静止时,静摩擦增大到9N
  4. 块静止时,静摩擦增大到10N
  5. 块体开始滑动,动摩擦为4N

M-D3:球和线II

Unit

动态在2昏暗,圆周运动

Purpose

  1. 说明各种圆周运动
  2. 证明弦张力提供了所需的向心力

Equipment

球:系有长绳的球

Suggestions

演示圆周运动

  1. 水平旋转
  2. 垂直旋转
  3. Pendulum motion
  4. 讨论每种情况下的紧张关系, 注意它取决于情形2和情形3中的位置, 在情形一中是无限的如果在水平面上旋转弦.
  5. 询问在每种情况下,如果所需张力超过绳子的最大张力,球会发生什么情况1-3

Discussion

需要充分讨论圆周运动, 包括切向和垂直(径向), 向心加速度)

M-D4a:阿特伍德机器公司

Unit

动力学,简单的机器

Purpose

木工机械问题指南

Equipment

  1. 支架上的大滑轮
  2. 字符串和排序权重

Suggestions

  1. 用相等的权重证明平衡
  2. Compare motion of ml, for m1>m2, with the free fall of m3=m1-m2
  3. 说明等量改变m1或m2的效果

Discussion

  1. 平衡设置
  2. 加一个小重量来打破平衡
  3. 物体加速,右边的向下

M-D4b:扩展阿特伍德机

Unit

Dynamics, Torque

Purpose

将扭矩与每个滑轮上的重量进行比较

Equipment

  1. 有2个或更多滑轮的固定滑轮组件
  2. 绳子和配重  

Suggestions

  1. 演示每个滑轮上不同重量的扭矩
  2. 比较滑轮1和滑轮2的重量
  3. 说明两个滑轮上重量的变化

Discussion

  1. 在r=7时与100g平衡.2cm和360g, r=2.0cm
  2. 在r=7时与100g不平衡.2cm和300g, r=2.0cm; pulling 300g down
  3. 发布前
  4. 以100g(右边)加速度向下运动的物体

M-D5:扭矩平衡

Unit

旋转动力学概论

Purpose

培养对转矩作为力的旋转效应的理解

Equipment

  1. 带枢轴和挂钩的米尺
  2. A stand
  3. Assorted weights

Suggestions

  1. 单个质量,改变杠杆臂
  2. 两个不相等的质量,相同的杠杆臂
  3. 两个相等的质量,不同的杠杆臂
  4. 不同的质量,不同的杠杆臂(处于平衡状态时)?)

Discussion

  1. 安装(无额外质量的衣架)
  2. 平衡,有两个200g的质量
  3. 同上,质量间隔更大
  4. 平衡,左边100g,右边200g
  5. 平衡,100g在左边两个质量,100g和50g在右边

M-D6:棍子和冰球

Unit

旋转动力学概论

Purpose

培养对转矩作为力的旋转效应的理解

Equipment

  1. 带枢轴和挂钩的米尺
  2. A stand
  3. Assorted weights

Suggestions

  1. 单个质量,改变杠杆臂
  2. 两个不相等的质量,相同的杠杆臂
  3. 两个相等的质量,不同的杠杆臂
  4. 不同的质量,不同的杠杆臂(处于平衡状态时)?)

Discussion

  1. 将冰球对准球杆的中心(垂直方向)
  2. 碰撞后
  3. 把冰球对准球杆的末端
  4. 碰撞后