Simulic
Bahasa Indonesia

Gerak pada bidang – vektor posisi, kecepatan dan percepatan pada lintasan lengkung

FisikaKinematikaUsia 15–16

Memuat…

Gunakan di kelas saya

Sebuah benda bergerak pada lintasan lengkung yang dapat Anda ubah dengan menyeret titik-titiknya. Vektor posisi pada dua saat memberikan perpindahan Δr, dan saat Δt diperkecil, kecepatan rata-rata Δr/Δt menjadi kecepatan sesaat yang menyinggung lintasan. Layar Percepatan menguraikan a menjadi komponen tangensial a_t = dv/dt dan komponen normal (sentripetal) a_n = v²/R, lengkap dengan lingkaran kelengkungan, sedangkan layar Grafik menampilkan x(t), y(t), vx(t) dan vy(t).

Pelajaran: Gerak dua dimensi: vektor posisi, kecepatan dan percepatan; percepatan tangensial dan sentripetal

Yang ditunjukkan

Posisi adalah vektor r yang ditarik dari titik asal tetap. Di antara dua saat, perpindahannya Δr = r₂ − r₁, dan kecepatan rata-rata Δr/Δt searah tali busur. Ketika Δt diperkecil, tali busur berubah menjadi garis singgung, sehingga kecepatan sesaat v = dr/dt selalu menyinggung lintasan. Percepatan terdiri atas dua komponen: komponen tangensial a_t = dv/dt yang mengubah kelajuan, dan komponen normal (sentripetal) a_n = v²/R yang menuju pusat kelengkungan dan mengubah arah. Dalam model ini benda bergerak dengan a_t tetap pada kurva mulus atau lingkaran.

Cara menggunakan

Pada Perpindahan dan kecepatan, atur Waktu t lalu turunkan Selang waktu Δt dari 1 s menuju 0,01 s sambil menekan Catat setiap kali; Anda akan melihat Δr/Δt sejajar dengan v. Pada Percepatan, ubah Percepatan tangensial a_t dan seret titik biru untuk melengkungkan Lintasan, lalu bandingkan a_t dengan a_n. Pada Grafik, tekan Mulai dan kaitkan kemiringan x(t) dengan vx.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar Perpindahan dan kecepatan, Percepatan, Grafik
  • Lintasan Tikungan S, Tikungan tajam, Lingkaran
  • Jari-jari lingkaran 1–2,8 m
  • Kelajuan awal 0,2–5 m/s
  • Percepatan tangensial -1–1 m/s²
  • Waktu t 0–200 s
  • Selang waktu Δt 0,01–2 s
  • Titik tiap 0,5 s
  • Lingkaran kelengkungan

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa kecepatan rata-rata Δr/Δt berputar ke arah garis singgung ketika Δt makin kecil?
  2. Jika benda melewati tikungan dengan kelajuan tetap, mengapa percepatannya tidak nol dan ke mana arahnya?
  3. Pada kelajuan yang sama, di bagian lintasan mana percepatan sentripetal paling besar, dan mengapa?

Simulasi terkait