آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
چرا دو نفر با نیروی برابر شتاب متفاوت می‌گیرن؟
دو اسکیت‌باز همدیگه رو هل می‌دن و از هم دور می‌شن. نیروی هر کدوم به دیگری چه‌قدر است؟ اگر جرم‌ها فرق داشته باشه، شتاب‌شون هم مثل نیروها برابر می‌مونه؟
آزمایش رو شروع کنجرم دو اسکیت‌باز رو برحسب کیلوگرم و اندازه‌ی نیروی هل‌دادن رو برحسب نیوتن عوض کن. اجرا رو بزن؛ نیروهای خروجی اندازه‌اند و جهتِ دو نیروی کنش و واکنش مخالفه.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
هل‌دادن با جرم‌های متفاوت
جرم اول رو ۵۰، جرم دوم رو ۶۰ کیلوگرم و نیرو رو ۱۰۰ نیوتن بذار. اجرا کن و دو نیرو و دو شتاب رو بخون.
حدست چیه؟ آیا چون هر دو نفر نیرویی با اندازه‌ی ۱۰۰ نیوتن حس می‌کنن، شتاب‌شون هم برابر می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
اندازه‌ی هر دو نیرو ۱۰۰ نیوتنه، ولی شتاب نفر اول ۲ و نفر دوم حدود ۱٫۶۷ متر بر مجذور ثانیه می‌شه. جرم بیش‌تر با نیروی یکسان شتاب کم‌تری می‌گیره.
یک نفر سبک‌تر
نیرو رو روی ۱۰۰ نیوتن نگه دار؛ جرم اول رو ۱۰۰ و جرم دوم رو ۱۰ کیلوگرم بذار و اجرا کن.
حدست چیه؟ کدوم نفر شتاب بیش‌تری می‌گیره و چند برابر؟
توضیح نتیجه رو ببین
هر دو هنوز نیرویی با اندازه‌ی ۱۰۰ نیوتن دارن، اما شتاب‌ها به‌ترتیب ۱ و ۱۰ متر بر مجذور ثانیه می‌شن. نفر سبک‌تر با همان اندازه‌ی نیرو شتاب بیش‌تری می‌گیره.
نیروی هل‌دادن را دو برابر کن
جرم‌ها رو به ۵۰ و ۶۰ کیلوگرم برگردون و نیرو رو از ۱۰۰ به ۲۰۰ نیوتن برسون. اجرا کن و خروجی‌ها رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر جرم‌ها ثابت بمونن و نیروی واردشده دو برابر بشه، شتاب‌ها چه تغییری می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
اندازه‌ی دو نیروی کنش و واکنش هر کدوم ۲۰۰ نیوتنه. شتاب‌ها حدود ۴ و ۳٫۳۳ متر بر مجذور ثانیه می‌شن؛ هر دو نسبت به حالت ۱۰۰ نیوتنی دو برابر شده‌ن.
پشت این حرکت چه خبره؟
کنش و واکنش روی دو جسم‌اند
F_1 = -F_2
وقتی نفر اول به نفر دوم نیرو وارد می‌کنه، نفر دوم هم‌زمان نیرویی هم‌اندازه و در جهت مخالف به نفر اول وارد می‌کنه. این دو نیرو روی دو جسم متفاوت‌اند، پس همدیگه رو روی یک جسم خنثی نمی‌کنن.
جرم شتاب رو عوض می‌کنه
a = F/m
شتاب هر نفر از نیروی وارد بر همان نفر تقسیم بر جرم خودش به دست می‌آد. برای همین نیروهای کنش و واکنش از نظر اندازه برابرند، ولی دو نفر با جرم‌های متفاوت شتاب‌های متفاوت می‌گیرن.
نیروی مشترک، شتاب‌های جدا
|F_1| = |F_2|; a_1 = |F_1|/m_1; a_2 = |F_2|/m_2
در مدل، دو نفر نیروهایی با اندازه‌ی برابر و جهت‌های مخالف می‌گیرن. بعد برای هر کدوم جداگانه قانون دوم نیوتن رو به کار می‌بریم؛ نمودار پیکان‌های شتاب رو نشون می‌ده.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
اگر نیروهای دو نفر برابرن، چرا یکی‌شون بیش‌تر عقب می‌ره؟
نیروهای کنش و واکنش هم‌اندازه‌ان، اما شتاب هر نفر برابر نیرو تقسیم بر جرم خودشه. کسی که جرم کم‌تری داره، با همان اندازه‌ی نیرو شتاب بیش‌تری می‌گیره؛ فاصله‌ی نهایی هم به مدت هل‌دادن و حرکت قبلی بستگی داره.
سؤال‌های رایج
آیا دو نیروی کنش و واکنش همدیگه رو خنثی می‌کنن؟
نه، چون یکی به نفر اول و دیگری به نفر دوم وارد می‌شه. برای خنثی‌شدن، دو نیرو باید روی یک جسم اثر کنن؛ این جفت نیرو روی دو جسم جداست.
چرا شتاب دو اسکیت‌باز برابر نیست؟
شتاب هر نفر برابر نیروی وارد بر خودش تقسیم بر جرم خودشه. نیروی دو نفر برابر از نظر اندازه است، اما اگر جرم‌ها فرق کنه، شتاب‌ها هم فرق می‌کنن.
نیروی کنش و واکنش با تغییر جرم عوض می‌شن؟
در این مدل، اندازه‌ی دو نیروی تماس برابر و همان نیروی انتخاب‌شده است. تغییر جرم، شتاب رو عوض می‌کنه؛ به‌تنهایی اندازه‌ی این نیروی داده‌شده رو تغییر نمی‌ده.
واحد درست شتاب چیه؟
متر بر مجذور ثانیه، یعنی m/s². اگر کارت نتیجه متر بر ثانیه نوشته، برچسب واحدش با کمیت شتاب سازگار نیست؛ فرمول a = F/m واحد درست رو می‌ده.