آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
رها شدن از حرکت دایره‌ای؛ سرعت مماسی کدوم طرفه؟
وقتی جسم از مسیر دایره‌ای رها می‌شه، چرا مستقیم می‌ره؟ نقطهٔ رهاسازی رو دور دایره جابه‌جا کن و جهت سرعت مماسی رو دنبال کن.
آزمایش رو شروع کناول شعاع و سرعت رو ثابت بذار و زاویهٔ رهاسازی رو عوض کن. بعد نقطه رو ثابت نگه دار و فقط سرعت یا شعاع رو تغییر بده.
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.
از کنار دایره یا بالای آن؟
شعاع رو دو متر و سرعت رو شش متر بر ثانیه بذار. یک بار در زاویهٔ صفر و یک بار در نود درجه رها کن.
حدست چیه؟ نقطهٔ رهاسازی کجا جابه‌جا می‌شه و خط مسیر بعدش چه جهتی داره؟
توضیح نتیجه رو ببین
در صفر درجه، نقطه در مختصات دو متر به راست و صفر متر ارتفاعه؛ در نود درجه، مختصاتش صفر و دو متر می‌شه. در هر دو حالت سرعت مماسی شش متر بر ثانیه می‌مونه؛ جهت خط مماس با جای رهاسازی تغییر می‌کنه.
تندتر حرکت کن، همان‌جا رها شو
شعاع رو دو متر و زاویه رو نود درجه ثابت نگه دار. سرعت رو از شش به ده متر بر ثانیه برسون.
حدست چیه؟ نقطهٔ رهاسازی و سرعت مماسی هر کدوم چه تغییری می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
مختصات رهاسازی همچنان حدود صفر و دو متره، اما سرعت مماسی از شش به ده متر بر ثانیه می‌رسه. سرعت جهت مماس رو مشخص می‌کنه؛ زیاد شدنش نقطهٔ جدا شدن رو جابه‌جا نمی‌کنه.
دایرهٔ بزرگ‌تر، نقطهٔ دورتر
سرعت رو شش متر بر ثانیه و زاویه رو صفر نگه دار. شعاع رو از دو به چهار متر تغییر بده.
حدست چیه؟ نقطهٔ رهاسازی دورتر می‌شه؟ سرعت مماسی هم عوض می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
مختصات افقی نقطه از دو به چهار متر می‌رسه و عمودی صفر می‌مونه. سرعت مماسی همچنان شش متر بر ثانیه‌ست؛ این کنترل‌ها سرعت مماسی رو مستقیم انتخاب می‌کنن و شعاع به‌تنهایی اون رو تغییر نمی‌ده.
پشت این حرکت چه خبره؟
سرعت در هر لحظه مماس بر دایره‌ست
v_tangent = speed
در حرکت دایره‌ای، سرعت لحظه‌ای در راستای مماس بر مسیر قرار داره. وقتی نیروی نگه‌دارندهٔ جسم در مسیر دایره‌ای برداشته می‌شه، جسم با همان جهتِ سرعت لحظهٔ رهاسازی ادامه می‌ده؛ مسیر این مدل پس از رها شدن خط راسته.
زاویه جای رهاسازی رو مشخص می‌کنه
x = r*cos(theta); y = r*sin(theta)
شعاع و زاویه، مختصات نقطه روی دایره رو تعیین می‌کنن. اگر شعاع ثابت بمونه و زاویه تغییر کنه، نقطه دور دایره حرکت می‌کنه؛ سرعت مماسی همچنان عمود بر شعاعه.
شعاع با سرعت مماسی یکی نیست
a_c = v^2/r
کنترل سرعت، تندی مماسی رو مستقیم می‌گیره. در حرکت دایره‌ای واقعی، همین تندی و شعاع با شتاب مرکزگرا مرتبط می‌شن؛ اما این شبیه‌سازی فقط نقطه و جهت اولیه رو نشون می‌ده و شتاب یا ادامهٔ حرکت رو محاسبه نمی‌کنه.
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
چرا جسم بعد از رها شدن روی مماس می‌ره و از دایره جدا می‌شه؟
تا وقتی جسم روی دایره می‌چرخه، نیرویی مسیرش رو پیوسته کج می‌کنه. سرعت لحظه‌ای اما در راستای مماسه. با برداشتن نیروی نگه‌دارنده، جسم این جهت رو حفظ می‌کنه؛ این مدل بعد از رهاسازی گرانش رو حساب نمی‌کنه، پس فقط خط مستقیم رو می‌بینی.
سؤال‌های رایج
سرعت مماسی یعنی سرعت به سمت بیرون دایره؟
نه. سرعت در راستای مماسه و بر شعاع عموده؛ به سمت بیرونِ شعاع اشاره نمی‌کنه. نقطهٔ رهاسازی تعیین می‌کنه این راستا در چه جهتی باشه.
چرا مسیر واقعی روی زمین خط راست نیست؟
بعد از رها شدن، گرانش هنوز به جسم نیرو وارد می‌کنه و مسیرش رو خم می‌کنه. این ویجت فقط جهت سرعت مماسی رو نشان می‌ده و ادامهٔ پرواز زیر گرانش رو مدل نمی‌کنه.
اگر شعاع بیشتر بشه، سرعتِ انتخاب‌شده هم بیشتر می‌شه؟
نه؛ در این شبیه‌سازی سرعت مماسی و شعاع دو کنترل جدا هستن. با شعاع ثابت، سرعت رو عوض کن؛ بعد سرعت ثابت رو نگه دار و شعاع رو تغییر بده.
برای دیدن سرعت مماسی باید وارد حساب بشم؟
نه؛ همین‌جا زاویه، شعاع و سرعت رو تغییر بده. برای گفت‌وگو دربارهٔ حرکت دایره‌ای با دستیار هوش مصنوعی، از دکمهٔ شروع یادگیری با چت استفاده کن.