Σώμα σε κεκλιμένο επίπεδο
Η προσομοίωση δείχνει ένα σώμα που βρίσκεται πάνω σε ένα κεκλιμένο επίπεδο το οποίο μπορεί να αλλάζει κλίση και να είναι λείο ή να εμφανίζει τριβή με το σώμα.
Ο συντελεστής τριβής που εμφανίζει το σώμα με το κεκλιμένο επίπεδο μπορεί να μεταβάλλεται από 0 έως 0,5 (με βήμα 0,1).
Το σώμα είναι δεμένο με ένα νήμα που είναι παράλληλο με το κεκλιμένο επίπεδο και μπορεί να "κόβεται" με το κατάλληλο πλήκτρο.
Η προσομοίωση εμφανίζει και υπολογίζει τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα σε κάθε περίπτωση.
Σημείωση: Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης θεωρήθηκε ίσος με τον συντελεστή στατικής τριβής.
Με την προσομοίωση, μπορείς:
-
Να παρατηρήσεις τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα όταν βρίσκεται πάνω στο κεκλιμένο επίπεδο και είναι δεμένο με το νήμα.
-
Να μεταβάλλεις το βάρος του σώματος, να αλλάξεις τη κλίση του κεκλιμένου επιπέδου και να μεταβάλλεις τον συντελεστή τριβής ολίσθησης μ.
- Να δεις τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα αν κόψεις το νήμα σε κάθε περίπτωση.
Οδηγίες εκτέλεσης της προσομοίωσης
Η προσομοίωση εμφανίζει ένα σώμα που βρίσκεται πάνω σε ένα κεκλιμένο επίπεδο και είναι δεμένο με νήμα. (Το άλλο άκρο του νήματος βρίσκεται δεμένο σε σταθερό σημείο στην κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου).
-
Επίλεξε το πλήκτρο "χωρίς τριβή" και έπειτα το πλήκτρο "δυνάμεις".
-
Παρατήρησε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα καθώς αυτό είναι δεμένο.
-
Επίλεξε το πλήκτρο "xOy" και τότε εμφανίζεται ένα ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων xOy, με τον άξονα "x" να είναι παράλληλος στο κεκλιμένο επίπεδο.
-
Επίλεξε το πλήκτρο "συνιστώσες" και τότε το βάρος w αναλύεται στις συνιστώσες wx και wy.
(Οι υπόλοιπες δυνάμεις βρίσκονται πάνω στους άξονες του συστήματος xOy και δεν αναλύονται).
-
Άλλαξε την κλίση του κεκλιμένου επιπέδου μετακινώντας το "κόκκινο σημείο" στο πάνω άκρο του ή άλλαξε το βάρος του σώματος w από τον "δρομέα του βάρους w". Παρατήρησε τις αλλαγές που συμβαίνουν στα μέτρα των υπόλοιπων δυνάμεων.
-
Επίλεξε το πλήκτρο "κόψιμο". Τότε κόβεται το νήμα και το σώμα κινείται πάνω στο κεκλιμένο επίπεδο.
-
Επίλεξε το πλήκτρο "με τριβή".
-
Επίλεξε το πλήκτρο "κόψιμο" και τότε κόβεται το νήμα. Το σώμα ή κινείται πάνω στο κεκλιμένο επίπεδο ή παραμένει ακίνητο. Σε κάθε περίπτωση παρατήρησε τις δυνάμεις που του ασκούνται.
-
Μετάβαλλε την τιμή του μ ή την γωνία θ του κεκλιμένου επιπέδου ή το βάρος "w" και παρατήρησε τις δυνάμεις.
-
Η προσομοίωση δίνει το ημθ και το συνθ της γωνίας θ, τον συντελεστή της τριβής μ και το βάρος του σώματος w.
Υπολόγισε τις τιμές των υπόλοιπων δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα. Επιβεβαίωσε τα αποτελέσματα που βρήκες με το πλήκτρο "τιμές".
-
Επανάλαβε τους υπολογισμούς σου για διαφορετικές τιμές της γωνίας θ και του συντελεστή μ. Επιβεβαίωσε τα αποτελέσματα που βρήκες.
Η προσομοίωση λειτουργεί και με το πληκτρολόγιο ως εξής:
- Όταν ανοίγει η προσομοίωση, γίνεται πλοήγηση με το πλήκτρο "TAB" στην "καρτέλα συντελεστών" και στην "οθόνη βοήθειας". Τα πλήκτρα ενεργοποιούνται με το "Enter" και η πλοήγηση στις καρτέλες γίνεται ξανά με το "TAB".
- Έπειτα η πλοήγηση συνεχίζεται μόνο στην προσομοίωση ως εξής:
-
Με το πλήκτρο "TAB" επιλέγεις τα πλήκτρα της προσομοίωσης ("χωρίς τριβή", "με τριβή", "xOy", "συνιστώσες", "δυνάμεις", "κόψιμο"), τους δρομείς ("μ", "w"), το σημείο αλλαγής κλίσης ("κόκκινο σημείο") και τα πλήκτρα του template ("ανανέωση", "προβολή πλήρους οθόνης").
-
Τα πλήκτρα της προσομοίωσης, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το
πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου ή τα βέλη του πληκτρολογίου.
-
Τους δρομείς, αφού τους επιλέξεις με το "TAB", αλλάζεις τιμή με τα βέλη του πληκτρολογίου.
-
Το σημείο, αφού το επιλέξεις με το "TAB", το μετακινείς με τα βέλη του πληκτρολογίου.
-
Τα πλήκτρα του template, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το
πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου.
-
Η σειρά ενεργοποίησης των πλήκτρων/αντικειμένων στην προσομοίωση είναι η εξής:
"προβολή πλήρους οθόνης" → "δρομέας w" → "σημείο αλλαγής κλίσης" → "χωρίς τριβή" → "με τριβή" → "δρομέας μ" → "xOy" → "συνιστώσες" → "δυνάμεις" → "κόψιμο" → "ανανέωση template" και επαναλαμβάνεται η ίδια σειρά.