Ισχύει η Α.Δ.Μ.Ε. ή η Α.Δ.Ε. σε αυτό το κλειστό σύστημα;

Οθόνη Βοήθειας

Ισχύει η Α.Δ.Μ.Ε. ή η Α.Δ.Ε. σε αυτό το κλειστό σύστημα;


Η προσομοίωση παρουσιάζει ένα σώμα μάζας m₁, το οποίο βρίσκεται πάνω σε ένα τραπέζι και είναι δεμένο με ένα νήμα που το άλλο άκρο του συνδέεται με μία συστοιχία βαριδίων μάζας m₂, ενώ παρεμβάλλεται μία τροχαλία.
Η μάζα του σώματος m₁ μεταβάλλεται από 0,2Kg έως 0,5Kg (με βήμα 0,1Kg) και η συστοιχία βαριδίων m₂ μεταβάλλεται από 0,1Kg έως 0,3Kg (με βήμα 0,1Kg).
Το σώμα εμφανίζει με το οριζόντιο επίπεδο τριβή, και ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μ μπορεί να μεταβάλλεται από 0 έως 0,5 (με βήμα 0,1).
(Όταν το μ=0, μεταξύ του σώματος και του επιπέδου δεν υπάρχει τριβή).
Στη διάταξη υπάρχει ένα επίπεδο μηδενικής (βαρυτικής) δυναμικής ενέργειας (U=0), το οποίο αρχικά βρίσκεται στο δάπεδο αλλά μπορεί να μετακινηθεί.
Η προσομοίωση, καθώς εξελίσσεται, εμφανίζει για το σώμα τη μετατόπιση και την ταχύτητα, ενώ μπορεί να εμφανίσει το ενεργειακό ραβδόγραμμα και τις αντίστοιχες τιμές των ενεργειών για όλο το σύστημα.
Η προσομοίωση έχει τα πλήκτρα "1" έως "6", τα οποία έχουν προεπιλεγμένες τιμές για τα μεγέθη m₁, μ και m₂, και προφανώς εμφανίζουν 6 διαφορετικές περιπτώσεις κίνησης. Η κίνηση μπορεί να τροποποιηθεί με τους δρομείς m₁, μ και m₂.
Σημείωση: Όλο το σύστημα αποτελείται από το σώμα μάζας m₁, τη συστοιχία βαριδίων μάζας m₂, το τραπέζι όπου γίνεται η κίνηση, το νήμα, τη τροχαλία και τη Γη.

Με την προσομοίωση μπορείς:

  • Να επιλέξεις ένα από τα πλήκτρα "1", "2", "3", "4", "5", "6", με τα οποία θα εμφανίσεις έξι προεπιλεγμένες κινήσεις.
    Επίσης, μπορείς να επιλέξεις διαφορετικές κινήσεις από τις έξι, αλλάζοντας τις τιμές στους δρομείς m₁, μ και m₂.
  • Να μεταβάλλεις το επίπεδο της μηδενικής (βαρυτικής) δυναμικής ενέργειας.
  • Να αφήσεις το σώμα ελεύθερο και αυτό να κινηθεί έως ότου φθάσει στο εμπόδιο. Εάν το σώμα δεν ξεκινάει, θα πρέπει να μειώσεις τα μεγέθη m₁ και μ ή να αυξήσεις το μέγεθος m₂.
  • Να παρατηρήσεις το ενεργειακό ραβδόγραμμα του συστήματος.
  • Με τις τιμές των μαζών m₁, m₂, του συντελεστή μ, της απόστασης x και της ταχύτητας υ, μπορείς να υπολογίσεις για όλο το σύστημα την αρχική κινητική ενέργεια Καρχ , την αρχική (βαρυτική) δυναμική ενέργεια Uαρχ, το έργο της τριβής WT, την τελική κινητική ενέργεια Kτελ , την τελική (βαρυτική) δυναμική ενέργεια Uτελ και την απώλεια της ενέργειας λόγω τριβής (όταν μ>0).
  • Να επιβεβαιώσεις τους υπολογισμούς σου με την εμφάνιση των τιμών των παραπάνω ενεργειών.
  • Παραμένει κάτι σταθερό κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης;

Οδηγίες εκτέλεσης της προσομοίωσης

  • Επίλεξε ένα από τα πλήκτρα "1", "2", "3", "4", "5", "6", με τα οποία θα εμφανίσεις διαφορετικές περιπτώσεις κίνησης.
  • Εναλλακτικά, μπορείς να επιλέξεις διαφορετικές τιμές στους δρομείς m₁, μ και m₂ για να εκτελέσεις μία δική σου κίνηση.
  • Αν είναι απαραίτητο, μπορείς να αλλάξεις τη θέση του επιπέδου μηδενικής (βαρυτικής) δυναμικής ενέργειας, μετακινώντας τον δρομέα U=0.
  • Επίλεξε το πλήκτρο "έναρξη" και τότε το σώμα αφήνεται ελεύθερο να κινηθεί έως ότου φθάσει στο εμπόδιο όπου σταματάει. Εάν το σώμα δεν ξεκινάει, θα πρέπει να μειώσεις τα μεγέθη m₁ και μ ή να αυξήσεις το μέγεθος m₂.
  • Παρατήρησε το ενεργειακό ραβδόγραμμα του συστήματος καθώς και τις ενεργειακές μετατροπές που γίνονται.
  • Μέτρησε το ύψος του σώματος (σημείο 1) και της συστοιχίας βαριδίων (σημείο 2) από το επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας (U=0) με τη βοήθεια του πλέγματος, για την αρχική και την τελική θέση.
    (Μπορείς να μετακινήσεις το επίπεδο U=0 ώστε να περνάει από το σημείο (1)).
    Υπολόγισε την αρχική δυναμική ενέργεια Uαρχ και την τελική δυναμική ενέργεια Uτελ του συστήματος.
  • Με την ένδειξη του "μετρητή απόστασης", υπολόγισε το έργο της τριβής T που κατά απόλυτη τιμή είναι ίσο με την απώλεια ενέργειας ΔΕθ.
  • Με την ένδειξη του "μετρητή ταχύτητας", υπολόγισε την κινητική του ενέργεια του συστήματος στην αρχική (Kαρχ) και στη τελική θέση (Kτελ).
  • Επίλεξε το πλήκτρο "τιμές" και επιβεβαίωσε τους υπολογισμούς σου.
    Διατηρείται κάτι σε αυτή την κίνηση;
  • Επανάλαβε τις ίδιες ενέργειες για διαφορετικές τιμές των μεγεθών "m₁", "μ" και "m₂".
  • Σημείωση: Οι τιμές είναι πιθανόν να έχουν μία μικρή απόκλιση, λόγω στρογγυλοποίησης, στο 2ο δεκαδικό ψηφίο!

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 τους δρομείς ("m₁", "μ", "m₂"), τα σημεία της προσομοίωσης ("επίπεδο U=0", "θέση εμποδίου"), τα πλήκτρα της προσομοίωσης ("έναρξη", "παύση", "επαναφορά", "ενέργειες", "τιμές"), και τα πλήκτρα του template ("ανανέωση", "προβολή πλήρους οθόνης").
    • Τους δρομείς, αφού τους επιλέξεις με το "TAB", αλλάζεις τιμή με τα βέλη του πληκτρολογίου.
    • Τα σημεία, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", τα μετακινείς με "πατημένο" το πλήκτρο "Shift" και τα βέλη του πληκτρολογίου.
    • Τα πλήκτρα της προσομοίωσης, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) 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" → "m₁" → "μ" → "m₂" → "επίπεδο U=0" → "θέση εμποδίου" → "έναρξη" → "παύση" → "μετρητής ύψους" → "ενέργειες" → "τιμές" → "επαναφορά" → "ανανέωση template" και επαναλαμβάνεται η ίδια σειρά.

Κλείσιμο

Καρτέλα Συντελεστών

Κλείσιμο