<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta name="aspect-ratio" content="1:1">
  <title>2D Force Coordinate System</title>
  <style>
    * {
      box-sizing: border-box;
      margin: 0;
      padding: 0;
    }

    body {
      width: 100%;
      height: 100%;
      background: #ffffff;
      font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, sans-serif;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      padding: 12px;
      color: #1e2945;
      user-select: none;
    }

    .frame-container {
      width: 100%;
      max-width: 420px;
      aspect-ratio: 1 / 1;
      position: relative;
    }

    svg {
      width: 100%;
      height: 100%;
      overflow: visible;
    }

    .axis-line {
      stroke: #1e2945;
      stroke-width: 2.5;
      stroke-linecap: round;
    }

    .grid-line {
      stroke: #e2e8f0;
      stroke-width: 1;
      stroke-dasharray: 3 3;
    }

    .label-axis {
      font-size: 13px;
      font-weight: 700;
      fill: #1e2945;
    }

    .label-pos {
      font-size: 14px;
      font-weight: 700;
      fill: #059669;
      transition: fill 0.2s ease, opacity 0.2s ease;
    }

    .label-neg {
      font-size: 14px;
      font-weight: 700;
      fill: #e11d48;
      transition: fill 0.2s ease, opacity 0.2s ease;
    }

    .arrow-pos {
      fill: #059669;
      stroke: #059669;
    }

    .arrow-neg {
      fill: #e11d48;
      stroke: #e11d48;
    }

    .right-angle-symbol {
      fill: none;
      stroke: #64748b;
      stroke-width: 1.75;
    }

    .origin-dot {
      fill: #1e2945;
    }

    .controls {
      display: flex;
      gap: 8px;
      margin-top: 12px;
      justify-content: center;
      flex-wrap: wrap;
    }

    .filter-btn {
      background: #f1f5f9;
      border: 1px solid #cbd5e1;
      border-radius: 6px;
      padding: 6px 12px;
      font-size: 12px;
      font-weight: 600;
      color: #1e2945;
      cursor: pointer;
      transition: all 0.2s ease;
    }

    .filter-btn:hover {
      background: #e2e8f0;
    }

    .filter-btn.active {
      background: #1e2945;
      color: #ffffff;
      border-color: #1e2945;
    }

    .dimmed {
      opacity: 0.18;
    }

    .highlight-pos {
      filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(5, 150, 105, 0.4));
    }

    .highlight-neg {
      filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(225, 29, 72, 0.4));
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="frame-container">
    <svg viewBox="0 0 400 400" aria-label="Orthogonal Force Coordinate Axes">
      <defs>
        
        <marker id="arrow-pos-y" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <path d="M 1 7 L 4 1 L 7 7 Z" class="arrow-pos" />
        </marker>
        <marker id="arrow-neg-y" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <path d="M 1 1 L 4 7 L 7 1 Z" class="arrow-neg" />
        </marker>
        <marker id="arrow-pos-x" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <path d="M 1 1 L 7 4 L 1 7 Z" class="arrow-pos" />
        </marker>
        <marker id="arrow-neg-x" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <path d="M 7 1 L 1 4 L 7 7 Z" class="arrow-neg" />
        </marker>
      </defs>

      
      <line x1="200" y1="50" x2="340" y2="50" class="grid-line" />
      <line x1="340" y1="50" x2="340" y2="200" class="grid-line" />
      <line x1="60" y1="350" x2="200" y2="350" class="grid-line" />
      <line x1="60" y1="200" x2="60" y2="350" class="grid-line" />

      
      <path d="M 200 178 L 222 178 L 222 200" class="right-angle-symbol" />
      <circle cx="211" cy="189" r="2" fill="#64748b" />
      <text x="218" y="172" font-size="11" font-weight="600" fill="#64748b">90°</text>

      
      <line x1="68" y1="200" x2="200" y2="200" class="axis-line neg-el" />
      <line x1="200" y1="200" x2="332" y2="200" class="axis-line pos-el" />

      
      <line x1="200" y1="200" x2="200" y2="332" class="axis-line neg-el" />
      <line x1="200" y1="68" x2="200" y2="200" class="axis-line pos-el" />

      
      
      <g class="pos-el">
        <line x1="200" y1="120" x2="200" y2="50" stroke="#059669" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-pos-y)" stroke-linecap="round" />
        <text x="200" y="36" text-anchor="middle" class="label-pos">+y (Up)</text>
      </g>

      
      <g class="neg-el">
        <line x1="200" y1="280" x2="200" y2="350" stroke="#e11d48" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-neg-y)" stroke-linecap="round" />
        <text x="200" y="375" text-anchor="middle" class="label-neg">-y (Down)</text>
      </g>

      
      <g class="pos-el">
        <line x1="280" y1="200" x2="350" y2="200" stroke="#059669" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-pos-x)" stroke-linecap="round" />
        <text x="352" y="218" text-anchor="start" class="label-pos">+x (Right)</text>
      </g>

      
      <g class="neg-el">
        <line x1="120" y1="200" x2="50" y2="200" stroke="#e11d48" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-neg-x)" stroke-linecap="round" />
        <text x="48" y="218" text-anchor="end" class="label-neg">-x (Left)</text>
      </g>

      
      <text x="282" y="190" text-anchor="middle" class="label-axis">x-axis (Horizontal)</text>
      <text x="188" y="115" text-anchor="end" class="label-axis" transform="rotate(-90 188 115)">y-axis (Vertical)</text>

      
      <circle cx="200" cy="200" r="4.5" class="origin-dot" />
    </svg>
  </div>

  
  <div class="controls" role="group" aria-label="Filter axes conventions">
    <button class="filter-btn active" data-mode="all">All Directions</button>
    <button class="filter-btn" data-mode="pos">+ Positive Directions</button>
    <button class="filter-btn" data-mode="neg">- Negative Directions</button>
  </div>

  <script>
    const buttons = document.querySelectorAll('.filter-btn');
    const posElements = document.querySelectorAll('.pos-el');
    const negElements = document.querySelectorAll('.neg-el');

    buttons.forEach(btn => {
      btn.addEventListener('click', () => {
        buttons.forEach(b => b.classList.remove('active'));
        btn.classList.add('active');

        const mode = btn.getAttribute('data-mode');

        if (mode === 'all') {
          posElements.forEach(el => {
            el.classList.remove('dimmed');
            el.classList.remove('highlight-pos');
          });
          negElements.forEach(el => {
            el.classList.remove('dimmed');
            el.classList.remove('highlight-neg');
          });
        } else if (mode === 'pos') {
          posElements.forEach(el => {
            el.classList.remove('dimmed');
            el.classList.add('highlight-pos');
          });
          negElements.forEach(el => {
            el.classList.add('dimmed');
            el.classList.remove('highlight-neg');
          });
        } else if (mode === 'neg') {
          posElements.forEach(el => {
            el.classList.add('dimmed');
            el.classList.remove('highlight-pos');
          });
          negElements.forEach(el => {
            el.classList.remove('dimmed');
            el.classList.add('highlight-neg');
          });
        }
      });
    });
  </script>
</body>
</html>

Balanced and Unbalanced Forces and Free-Body Diagrams

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta name="aspect-ratio" content="4:3">
  <title>Balanced vs. Unbalanced Forces</title>
  <style>
    * {
      box-sizing: border-box;
      margin: 0;
      padding: 0;
    }
    body {
      font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, sans-serif;
      color: #1e2945;
      background: #ffffff;
      padding: 12px;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      gap: 12px;
      min-height: 100%;
    }
    .grid {
      display: grid;
      grid-template-columns: repeat(auto-fit, minmax(260px, 1fr));
      gap: 12px;
      width: 100%;
      flex: 1;
    }
    .panel {
      background: #f8fafc;
      border: 1px solid #e2e8f0;
      border-radius: 12px;
      padding: 14px 10px;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      align-items: center;
      justify-content: space-between;
      gap: 10px;
      text-align: center;
    }
    .panel-title {
      font-size: 15px;
      font-weight: 700;
      color: #1e2945;
      display: flex;
      align-items: center;
      gap: 6px;
    }
    .badge {
      font-size: 11px;
      font-weight: 700;
      padding: 2px 8px;
      border-radius: 12px;
      letter-spacing: 0.3px;
    }
    .badge-balanced {
      background: #e0f2fe;
      color: #0284c7;
    }
    .badge-unbalanced {
      background: #fef3c7;
      color: #d97706;
    }
    .stage {
      position: relative;
      width: 100%;
      height: 110px;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      background: #ffffff;
      border-radius: 8px;
      border: 1px dashed #cbd5e1;
      overflow: hidden;
    }
    .surface {
      position: absolute;
      bottom: 22px;
      left: 0;
      right: 0;
      height: 2px;
      background: #cbd5e1;
    }
    .block-track {
      position: absolute;
      bottom: 24px;
      left: 50%;
      transform: translateX(-50%);
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      transition: transform 0.8s ease;
    }
    .block {
      width: 54px;
      height: 46px;
      background: #e2e8f0;
      border: 2px solid #1e2945;
      border-radius: 6px;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      font-weight: 800;
      font-size: 13px;
      color: #1e2945;
      z-index: 2;
    }
    /* Force arrows */
    .force-arrow {
      position: absolute;
      display: flex;
      align-items: center;
      font-size: 12px;
      font-weight: 700;
      white-space: nowrap;
      z-index: 1;
    }
    .arrow-left {
      right: 100%;
      flex-direction: row-reverse;
      padding-right: 4px;
    }
    .arrow-right {
      left: 100%;
      flex-direction: row;
      padding-left: 4px;
    }
    .arrow-line {
      height: 4px;
      border-radius: 2px;
      position: relative;
    }
    .arrow-left .arrow-line {
      background: #3b82f6;
    }
    .arrow-left .arrow-line::after {
      content: '';
      position: absolute;
      left: 0;
      top: -4px;
      border-right: 8px solid #3b82f6;
      border-top: 6px solid transparent;
      border-bottom: 6px solid transparent;
    }
    .arrow-right .arrow-line {
      background: #2563eb;
    }
    .arrow-right .arrow-line::after {
      content: '';
      position: absolute;
      right: 0;
      top: -4px;
      border-left: 8px solid #2563eb;
      border-top: 6px solid transparent;
      border-bottom: 6px solid transparent;
    }
    .arrow-label {
      margin: 0 6px;
      color: #1e2945;
    }
    /* Force bar lengths proportional to force */
    .len-8n { width: 36px; }
    .len-10n { width: 48px; }
    .len-14n { width: 68px; }

    .calc-box {
      font-size: 12.5px;
      font-weight: 600;
      color: #1e2945;
      background: #ffffff;
      border: 1px solid #e2e8f0;
      border-radius: 6px;
      padding: 6px 10px;
      width: 100%;
    }
    .result-tag {
      display: inline-block;
      margin-top: 2px;
      font-size: 11.5px;
      font-weight: 700;
    }
    .state-still { color: #0284c7; }
    .state-accel { color: #d97706; }

    /* Animated motion states */
    .moving-right {
      transform: translateX(18px) !important;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="grid">
    
    <div class="panel">
      <div class="panel-title">
        <span>Balanced</span>
        <span class="badge badge-balanced">F<sub>net</sub> = 0 N</span>
      </div>

      <div class="stage">
        <div class="surface"></div>
        <div class="block-track">
          
          <div class="force-arrow arrow-left">
            <div class="arrow-line len-10n"></div>
            <span class="arrow-label">10 N</span>
          </div>

          <div class="block">5 kg</div>

          
          <div class="force-arrow arrow-right">
            <div class="arrow-line len-10n"></div>
            <span class="arrow-label">10 N</span>
          </div>
        </div>
      </div>

      <div class="calc-box">
        10 N − 10 N = 0 N
        <br>
        <span class="result-tag state-still">No Acceleration (v = constant)</span>
      </div>
    </div>

    
    <div class="panel">
      <div class="panel-title">
        <span>Unbalanced</span>
        <span class="badge badge-unbalanced">F<sub>net</sub> = 6 N right</span>
      </div>

      <div class="stage">
        <div class="surface"></div>
        <div id="unbalancedTrack" class="block-track">
          
          <div class="force-arrow arrow-left">
            <div class="arrow-line len-8n"></div>
            <span class="arrow-label">8 N</span>
          </div>

          <div class="block">5 kg</div>

          
          <div class="force-arrow arrow-right">
            <div class="arrow-line len-14n"></div>
            <span class="arrow-label">14 N</span>
          </div>
        </div>
      </div>

      <div class="calc-box">
        14 N − 8 N = +6 N
        <br>
        <span class="result-tag state-accel">Accelerates Right (a &gt; 0) →</span>
      </div>
    </div>
  </div>

  <script>
    // Calm looping animation demonstrating acceleration on the unbalanced block
    const track = document.getElementById('unbalancedTrack');
    let moving = false;
    
    setInterval(() => {
      moving = !moving;
      if (moving) {
        track.classList.add('moving-right');
      } else {
        track.classList.remove('moving-right');
      }
    }, 2000);
  </script>
</body>
</html>

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta name="aspect-ratio" content="4:3">
  <style>
    * {
      box-sizing: border-box;
      margin: 0;
      padding: 0;
      font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, sans-serif;
      -webkit-tap-highlight-color: transparent;
    }

    body {
      background: #ffffff;
      color: #1e2945;
      padding: 12px;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      align-items: center;
      justify-content: space-between;
      min-height: 100%;
    }

    .toolbar {
      display: flex;
      gap: 6px;
      margin-bottom: 8px;
      width: 100%;
      max-width: 440px;
    }

    .tab-btn {
      flex: 1;
      padding: 6px 8px;
      font-size: 13px;
      font-weight: 600;
      color: #1e2945;
      background: #f1f5f9;
      border: 1px solid #cbd5e1;
      border-radius: 6px;
      cursor: pointer;
      text-align: center;
      transition: all 0.2s ease;
    }

    .tab-btn.active {
      background: #2563eb;
      color: #ffffff;
      border-color: #2563eb;
      box-shadow: 0 2px 4px rgba(37, 99, 235, 0.2);
    }

    .fbd-stage {
      position: relative;
      width: 100%;
      max-width: 440px;
      height: 210px;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
    }

    svg {
      width: 100%;
      height: 100%;
      overflow: visible;
    }

    .force-arrow {
      transition: opacity 0.3s ease, stroke-width 0.3s ease;
    }

    .dimmed {
      opacity: 0.18 !important;
    }

    .highlighted {
      opacity: 1 !important;
      filter: drop-shadow(0 0 3px rgba(37, 99, 235, 0.4));
    }

    .breakdown-container {
      width: 100%;
      max-width: 440px;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      gap: 8px;
      margin-top: 4px;
    }

    .card-row {
      padding: 8px 12px;
      border-radius: 8px;
      font-size: 13px;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: space-between;
      transition: all 0.25s ease;
      border: 1px solid transparent;
    }

    .card-vertical {
      background: #f0f6ff;
      border-color: #bfdbfe;
      color: #1e2945;
    }

    .card-horizontal {
      background: #ecfdf5;
      border-color: #a7f3d0;
      color: #1e2945;
    }

    .card-row.dimmed {
      opacity: 0.35;
      background: #f8fafc;
      border-color: #e2e8f0;
    }

    .math-text {
      font-weight: 600;
      letter-spacing: -0.2px;
    }

    .badge {
      font-size: 11px;
      font-weight: 700;
      padding: 3px 7px;
      border-radius: 12px;
      text-transform: uppercase;
      white-space: nowrap;
    }

    .badge-balanced {
      background: #dbeafe;
      color: #1d4ed8;
    }

    .badge-unbalanced {
      background: #d1fae5;
      color: #047857;
    }
  </style>
</head>
<body>

  <div class="toolbar">
    <button class="tab-btn active" id="btn-all" onclick="setMode('all')">All Forces</button>
    <button class="tab-btn" id="btn-vert" onclick="setMode('vert')">Vertical (Y)</button>
    <button class="tab-btn" id="btn-horiz" onclick="setMode('horiz')">Horizontal (X)</button>
  </div>

  <div class="fbd-stage">
    <svg viewBox="0 0 380 210">
      <defs>
        
        <marker id="arrow-blue" viewBox="0 0 10 10" refX="6" refY="5" markerWidth="6" markerHeight="6" orient="auto-start-reverse">
          <path d="M 0 1.5 L 8 5 L 0 8.5 z" fill="#2563eb" />
        </marker>
        <marker id="arrow-emerald" viewBox="0 0 10 10" refX="6" refY="5" markerWidth="6" markerHeight="6" orient="auto-start-reverse">
          <path d="M 0 1.5 L 8 5 L 0 8.5 z" fill="#059669" />
        </marker>
        <marker id="arrow-amber" viewBox="0 0 10 10" refX="6" refY="5" markerWidth="6" markerHeight="6" orient="auto-start-reverse">
          <path d="M 0 1.5 L 8 5 L 0 8.5 z" fill="#d97706" />
        </marker>
      </defs>

      
      <line x1="80" y1="135" x2="300" y2="135" stroke="#cbd5e1" stroke-width="2" stroke-dasharray="4 4" />

      
      <rect x="160" y="75" width="60" height="60" rx="6" fill="#f8fafc" stroke="#1e2945" stroke-width="2.5" />
      <text x="190" y="110" font-size="13" font-weight="700" fill="#1e2945" text-anchor="middle">CRATE</text>

      
      <g id="grp-fn" class="force-arrow">
        <line x1="190" y1="75" x2="190" y2="20" stroke="#2563eb" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-blue)" />
        <text x="190" y="12" font-size="12" font-weight="700" fill="#2563eb" text-anchor="middle">F<tspan dy="2" font-size="9">n</tspan><tspan dy="-2" font-size="12"> = 40 N</tspan></text>
      </g>

      
      <g id="grp-fg" class="force-arrow">
        <line x1="190" y1="135" x2="190" y2="190" stroke="#2563eb" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-blue)" />
        <text x="190" y="205" font-size="12" font-weight="700" fill="#2563eb" text-anchor="middle">F<tspan dy="2" font-size="9">g</tspan><tspan dy="-2" font-size="12"> = 40 N</tspan></text>
      </g>

      
      <g id="grp-ff" class="force-arrow">
        <line x1="160" y1="105" x2="125" y2="105" stroke="#d97706" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-amber)" />
        <text x="118" y="109" font-size="12" font-weight="700" fill="#d97706" text-anchor="end">F<tspan dy="2" font-size="9">friction</tspan><tspan dy="-2" font-size="12"> = 10 N</tspan></text>
      </g>

      
      <g id="grp-fpush" class="force-arrow">
        <line x1="220" y1="105" x2="295" y2="105" stroke="#059669" stroke-width="3" marker-end="url(#arrow-emerald)" />
        <text x="302" y="109" font-size="12" font-weight="700" fill="#059669" text-anchor="start">F<tspan dy="2" font-size="9">push</tspan><tspan dy="-2" font-size="12"> = 25 N</tspan></text>
      </g>
    </svg>
  </div>

  <div class="breakdown-container">
    
    <div id="card-v" class="card-row card-vertical">
      <div class="math-text">Vertical: F<sub>net,y</sub> = 40 − 40 = 0 N</div>
      <span class="badge badge-balanced">Balanced</span>
    </div>

    
    <div id="card-h" class="card-row card-horizontal">
      <div class="math-text">Horizontal: F<sub>net,x</sub> = 25 − 10 = +15 N</div>
      <span class="badge badge-unbalanced">Accelerates ➔</span>
    </div>
  </div>

  <script>
    function setMode(mode) {
      const btnAll = document.getElementById('btn-all');
      const btnVert = document.getElementById('btn-vert');
      const btnHoriz = document.getElementById('btn-horiz');

      const grpFn = document.getElementById('grp-fn');
      const grpFg = document.getElementById('grp-fg');
      const grpFf = document.getElementById('grp-ff');
      const grpFpush = document.getElementById('grp-fpush');

      const cardV = document.getElementById('card-v');
      const cardH = document.getElementById('card-h');

      btnAll.classList.toggle('active', mode === 'all');
      btnVert.classList.toggle('active', mode === 'vert');
      btnHoriz.classList.toggle('active', mode === 'horiz');

      if (mode === 'vert') {
        grpFn.className.baseVal = 'force-arrow highlighted';
        grpFg.className.baseVal = 'force-arrow highlighted';
        grpFf.className.baseVal = 'force-arrow dimmed';
        grpFpush.className.baseVal = 'force-arrow dimmed';

        cardV.classList.remove('dimmed');
        cardH.classList.add('dimmed');
      } else if (mode === 'horiz') {
        grpFn.className.baseVal = 'force-arrow dimmed';
        grpFg.className.baseVal = 'force-arrow dimmed';
        grpFf.className.baseVal = 'force-arrow highlighted';
        grpFpush.className.baseVal = 'force-arrow highlighted';

        cardV.classList.add('dimmed');
        cardH.classList.remove('dimmed');
      } else {
        grpFn.className.baseVal = 'force-arrow';
        grpFg.className.baseVal = 'force-arrow';
        grpFf.className.baseVal = 'force-arrow';
        grpFpush.className.baseVal = 'force-arrow';

        cardV.classList.remove('dimmed');
        cardH.classList.remove('dimmed');
      }
    }
  </script>
</body>
</html>

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta name="aspect-ratio" content="1:1">
  <title>Free-Body Diagram</title>
  <style>
    * {
      box-sizing: border-box;
      margin: 0;
      padding: 0;
      font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, sans-serif;
    }

    body {
      background-color: transparent;
      color: #1e2945;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      align-items: center;
      justify-content: space-between;
      width: 100%;
      min-height: 100%;
      padding: 8px;
    }

    .toolbar {
      display: flex;
      flex-wrap: wrap;
      justify-content: center;
      gap: 6px;
      width: 100%;
      max-width: 440px;
      margin-bottom: 4px;
    }

    .tab-btn {
      background: #f8fafc;
      border: 1px solid #cbd5e1;
      border-radius: 20px;
      padding: 6px 12px;
      font-size: 13px;
      font-weight: 600;
      color: #475569;
      cursor: pointer;
      transition: background-color 0.2s ease, color 0.2s ease, border-color 0.2s ease;
    }

    .tab-btn:hover {
      background: #f1f5f9;
      color: #1e2945;
    }

    .tab-btn.active {
      background: #1e2945;
      color: #ffffff;
      border-color: #1e2945;
    }

    .diagram-area {
      position: relative;
      width: 100%;
      max-width: 420px;
      aspect-ratio: 1 / 0.88;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
    }

    svg {
      width: 100%;
      height: 100%;
      overflow: visible;
    }

    .force-group {
      transition: opacity 0.3s ease;
    }

    .force-group.dimmed {
      opacity: 0.15;
    }

    .status-panel {
      width: 100%;
      max-width: 420px;
      background: #f8fafc;
      border: 1px solid #e2e8f0;
      border-radius: 10px;
      padding: 8px 12px;
      font-size: 13.5px;
      font-weight: 500;
      text-align: center;
      color: #1e2945;
      min-height: 38px;
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
    }

    .bold {
      font-weight: 700;
    }
  </style>
</head>
<body>

  
  <div class="toolbar" role="tablist">
    <button class="tab-btn active" id="btn-all" onclick="setMode('all')">All Forces</button>
    <button class="tab-btn" id="btn-vert" onclick="setMode('vert')">Vertical</button>
    <button class="tab-btn" id="btn-horiz" onclick="setMode('horiz')">Horizontal</button>
    <button class="tab-btn" id="btn-net" onclick="setMode('net')">Net Force</button>
  </div>

  
  <div class="diagram-area">
    <svg viewBox="0 0 420 370" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
      <defs>
        
        <marker id="arrow-up" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <polygon points="0,8 4,0 8,8" fill="#ea580c" />
        </marker>
        <marker id="arrow-down" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <polygon points="0,0 4,8 8,0" fill="#dc2626" />
        </marker>
        <marker id="arrow-right" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <polygon points="0,0 8,4 0,8" fill="#16a34a" />
        </marker>
        <marker id="arrow-left" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <polygon points="8,0 0,4 8,8" fill="#7c3aed" />
        </marker>
        <marker id="arrow-net" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto">
          <polygon points="0,0 8,4 0,8" fill="#2563eb" />
        </marker>
      </defs>

      
      <line x1="210" y1="20" x2="210" y2="350" stroke="#f1f5f9" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="4" />
      <line x1="20" y1="185" x2="400" y2="185" stroke="#f1f5f9" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="4" />

      
      <g id="force-up" class="force-group">
        <line x1="210" y1="150" x2="210" y2="70" stroke="#ea580c" stroke-width="3.5" marker-end="url(#arrow-up)" />
        <text x="210" y="44" fill="#ea580c" font-size="13.5" font-weight="700" text-anchor="middle">Normal Force</text>
        <text x="210" y="60" fill="#ea580c" font-size="12" font-weight="600" text-anchor="middle">(Fn = 20 N)</text>
      </g>

      
      <g id="force-down" class="force-group">
        <line x1="210" y1="220" x2="210" y2="300" stroke="#dc2626" stroke-width="3.5" marker-end="url(#arrow-down)" />
        <text x="210" y="324" fill="#dc2626" font-size="13.5" font-weight="700" text-anchor="middle">Gravity</text>
        <text x="210" y="340" fill="#dc2626" font-size="12" font-weight="600" text-anchor="middle">(Fg = 20 N)</text>
      </g>

      
      <g id="force-right" class="force-group">
        <line x1="245" y1="185" x2="335" y2="185" stroke="#16a34a" stroke-width="3.5" marker-end="url(#arrow-right)" />
        <text x="345" y="181" fill="#16a34a" font-size="13.5" font-weight="700" text-anchor="start">Applied Push</text>
        <text x="345" y="197" fill="#16a34a" font-size="12" font-weight="600" text-anchor="start">(Fapp = 15 N)</text>
      </g>

      
      <g id="force-left" class="force-group">
        <line x1="175" y1="185" x2="135" y2="185" stroke="#7c3aed" stroke-width="3.5" marker-end="url(#arrow-left)" />
        <text x="125" y="181" fill="#7c3aed" font-size="13.5" font-weight="700" text-anchor="end">Friction</text>
        <text x="125" y="197" fill="#7c3aed" font-size="12" font-weight="600" text-anchor="end">(Ff = 5 N)</text>
      </g>

      
      <g id="force-net" class="force-group dimmed" style="display: none;">
        <line x1="245" y1="185" x2="305" y2="185" stroke="#2563eb" stroke-width="4.5" stroke-dasharray="5,2" marker-end="url(#arrow-net)" />
        <text x="315" y="181" fill="#2563eb" font-size="14" font-weight="700" text-anchor="start">Fnet = 10 N →</text>
        <text x="315" y="197" fill="#2563eb" font-size="12" font-weight="600" text-anchor="start">(Accelerating)</text>
      </g>

      
      <rect x="175" y="150" width="70" height="70" rx="8" fill="#e0f2fe" stroke="#0284c7" stroke-width="2.5" />
      <text x="210" y="189" fill="#0369a1" font-size="14" font-weight="700" text-anchor="middle">Object</text>
    </svg>
  </div>

  
  <div class="status-panel" id="info-text">
    Four forces act on the object simultaneously.
  </div>

  <script>
    const modes = {
      all: {
        up: true, down: true, left: true, right: true, net: false,
        text: 'Vertical is <span class="bold">balanced</span> (0 N). Horizontal is <span class="bold">unbalanced</span> (10 N →).'
      },
      vert: {
        up: true, down: true, left: false, right: false, net: false,
        text: 'Vertical: 20 N − 20 N = <span class="bold">0 N</span> (Balanced, no vertical movement)'
      },
      horiz: {
        up: false, down: false, left: true, right: true, net: false,
        text: 'Horizontal: 15 N − 5 N = <span class="bold">10 N to the right</span> (Unbalanced)'
      },
      net: {
        up: false, down: false, left: false, right: false, net: true,
        text: 'Net Result: <span class="bold" style="color:#2563eb;">Fnet = 10 N Right</span> (Object speeds up to the right)'
      }
    };

    function setMode(mode) {
      document.querySelectorAll('.tab-btn').forEach(btn => btn.classList.remove('active'));
      const activeBtn = document.getElementById('btn-' + mode);
      if (activeBtn) activeBtn.classList.add('active');

      const config = modes[mode];

      const up = document.getElementById('force-up');
      const down = document.getElementById('force-down');
      const right = document.getElementById('force-right');
      const left = document.getElementById('force-left');
      const net = document.getElementById('force-net');

      if (config.net) {
        up.style.display = 'none';
        down.style.display = 'none';
        right.style.display = 'none';
        left.style.display = 'none';
        net.style.display = 'inline';
        net.classList.remove('dimmed');
      } else {
        up.style.display = 'inline';
        down.style.display = 'inline';
        right.style.display = 'inline';
        left.style.display = 'inline';
        net.style.display = 'none';

        up.classList.toggle('dimmed', !config.up);
        down.classList.toggle('dimmed', !config.down);
        right.classList.toggle('dimmed', !config.right);
        left.classList.toggle('dimmed', !config.left);
      }

      document.getElementById('info-text').innerHTML = config.text;
    }
  </script>
</body>
</html>

Pierwsza zasada dynamiki Newtona i zjawisko bezwładności

Masa jako miara bezwładności ciała

Druga zasada dynamiki Newtona — interpretacja wektorowa i postać F = m·a

Uogólniona postać II zasady dynamiki Newtona: F_wyp = Δp/Δt

Trzecia zasada dynamiki Newtona — pary sił akcji i reakcji

Analiza diagramów sił działających na ciało (Free Body Diagrams)

Ruch ciała pod wpływem stałej siły ciągu oraz sił hamujących

Studium przypadków i zadania jakościowe z pierwszej zasady dynamiki

science

Zasady dynamiki Newtona i ich zaawansowane zastosowania

Transformacja współrzędnych położenia między układami odniesienia

Studium przypadku — opis ruchu pojazdów w różnych układach odniesienia

Nieinercjalne a inercjalne układy odniesienia — aspekty kinematyczne

Ruch względny na płaszczyźnie — łódź na rzece i samolot na wietrze

Zależność kształtu toru od wyboru układu odniesienia

Zadania rachunkowe ze względności położenia i toru ruchu

Względność ruchu i transformacje układów odniesienia

Rozkład siły ciężkości na równi pochyłej — składowa styczna i normalna

Dynamika ruchu ciała po równi pochyłej bez tarcia

Układ dwóch ciał połączonych nicią na poziomym podłożu

Maszyna Atwooda — idealny bloczek i ruch dwóch zawieszonych ciał

Klocek na stole połączony z wiszącym ciężarkiem przez bloczek

Ruch układu ciał na równi pochyłej połączonych przez bloczek

Zadania złożone z układów wielu ciał w dynamice

Złożone układy ciał, bloczki i równia pochyła w dynamice

Siły tarcia i opory ruchu w przyrodzie oraz technice

Tarcie statyczne — siła równoważąca i maksymalna siła tarcia statycznego

Tarcie kinetyczne — prawo Amontonsa-Coulomba: T = μ_k · N

Kąt tarcia i warunek zsuwania się ciała z równi pochyłej

Ruch po równi pochyłej z uwzględnieniem tarcia kinetycznego

Opory ośrodka płynnego — zależność od prędkości, lepkości i kształtu ciała

Prędkość graniczna w spadku swobodnym w atmosferze

Czynniki istotne a nieistotne w ruchach pojazdów — tarcie, opory aerodynamiczne i masa

Zadania rachunkowe z dynamiki z uwzględnieniem sił tarcia i oporów ruchu

Opory ruchu: tarcie i opór ośrodka

Wektory prędkości i przyspieszenia w zapisie współrzędnościowym

Kąt między wektorem prędkości a wektorem przyspieszenia

Wyznaczanie wektora zmiany prędkości delta v metodą geometryczną

Prędkość względna dwóch ciał poruszających się pod kątem na płaszczyźnie

Pomiary wektorowych wielkości kinematycznych — aparatura i niepewności

Kompleksowe zadania z wektorowego opisu kinematyki

Analiza wektorowa ruchu na płaszczyźnie i kinematyka względna

Newton's First Law and Inertial Reference Frames

Newton's Second Law: Calculating Force, Mass, and Acceleration

Newton's Third Law and Action-Reaction Pairs

Momentum and the Law of Momentum Conservation

Static Versus Kinetic Friction Mechanisms

Experimental Testing of Normal Force and Friction

Fluid Drag and Terminal Velocity

Dynamics, Newton's Laws, and Friction

Układ inercjalny a nieinercjalny — definicje i kryteria fizyczne

Siła bezwładności w ruchu prostoliniowym — wzór F_b = −m · a_ukł

Bezwładność pasażerów w ruszającym i hamującym pojeździe

Ciała w przyspieszającej windzie — przeciążenie, niedociążenie i stan nieważkości

Odśrodkowa siła bezwładności w układzie obracającym się: F_od = m·ω²·r

Porównanie opisu ruchu po okręgu w układzie inercjalnym i nieinercjalnym

Doświadczenie: Demonstracja działania siły bezwładności w ruszającym i hamującym pojeździe

Zadania obliczeniowe z dynamiki ciał w układach przyspieszających

Układy inercjalne i nieinercjalne oraz siły bezwładności

Contact and Non-Contact Forces

How Force Changes an Object's Direction

Balanced Forces and Equilibrium

Unbalanced Forces and Changes in Motion

Forces and Changes in Motion

Zadania ze spotkaniem dwóch ciał poruszających się naprzeciw siebie w ruchu jednostajnym

Zadania z doganianiem ciała w ruchu jednostajnym prostoliniowym

Ruch wieloodcinkowy ze stałymi prędkościami na odcinkach i prędkość średnia

Analiza tabelaryczna danych kinematycznych i wyznaczanie parametrów ruchu jednostajnego

Ruch jednostajny prostoliniowy jako ruch bez działania siły wypadkowej

Laboratorium: Wyznaczanie prędkości w ruchu prostoliniowym z użyciem toru powietrznego

Studium ruchu światła i fal jako przykłady ruchu jednostajnego prostoliniowego

Zestaw zadań maturalnych z ruchu prostoliniowego jednostajnego

Ruch jednostajny prostoliniowy — zadania złożone, pomiary i zastosowania

Gravitational Force and Mass

How Mass Affects Acceleration

Force Magnitude and Acceleration

Measuring Forces with a Newton Meter

Force, Mass and Acceleration

Siła jako wielkość wektorowa — wartość, kierunek, zwrot i punkt przyłożenia

Składanie sił współliniowych — zwroty zgodne i przeciwne

Metoda równoległoboku składania dwóch sił działających pod dowolnym kątem

Metoda trójkąta i wieloboku sił (metoda łańcuchowa 'koniec do początku')

Siła wypadkowa sił prostopadłych: F_wyp = √(F₁² + F₂²) oraz kąt nachylenia

Obliczanie wartości siły wypadkowej z twierdzenia cosinusów: F_wyp² = F₁² + F₂² + 2F₁F₂cos(α)

Rozkład wektora siły na składowe prostopadłe Fx = F·cos(α) i Fy = F·sin(α)

Analityczne wyznaczanie siły wypadkowej: ΣFx oraz ΣFy

Warunek równowagi punktu materialnego na płaszczyźnie: F_wyp = 0 i siła równoważąca

Zastosowanie składania i rozkładu sił: równia pochyła i ciała podwieszone na linach

Wektorowe składanie sił na płaszczyźnie i wyznaczanie siły wypadkowej

Comparing Balanced and Unbalanced Forces

What Is Newton's First Law of Motion?

Inertia in Everyday Life

Why Objects at Rest Stay at Rest

Why Objects in Motion Stay in Motion

Balanced Forces and Constant Velocity

Unbalanced Forces Cause Acceleration

Friction as an Unbalanced Force

Net Force and the State of Motion

Forces and Newton's First Law

Friction as a Force Affecting Motion

Calculating Net Force on an Object

Investigating Balanced and Unbalanced Forces

Using Force to Change an Object's Direction

Finding Patterns in Force and Motion Data

Building Models to Explain Motion and Energy

Forces in Everyday Situations

Net Force, Friction and Force Investigations

Zasada zachowania energii mechanicznej w układach bez oporów

Obliczanie prędkości w spadku swobodnym z zasady zachowania energii

Zasada zachowania energii mechanicznej na równi idealnej — v = √(2gh)

Ruch wahadła matematycznego z punktu widzenia przemian energii

Bilans energii mechanicznej z pracą siły tarcia na równi

Rozpraszanie energii mechanicznej i praca sił oporów ruchu

Zadania wieloetapowe ze zmian energii kinetycznej i potencjalnej

Wielka synteza pracy, mocy i energii mechanicznej

Zestaw zadań maturalnych z zasady zachowania energii mechanicznej

Zasada zachowania energii mechanicznej i jej zastosowania

Doświadczenie: Weryfikacja II zasady dynamiki na torze powietrznym (a w funkcji F i m)

Doświadczenie: Wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego klocka o podłoże

Doświadczenie: Badanie zależności siły dośrodkowej od promienia i prędkości w ruchu po okręgu

Doświadczenie: Obserwacja działania sił bezwładności w układach przyspieszających i wirujących

Doświadczenie: Weryfikacja zasady zachowania energii mechanicznej na torze

Analiza niepewności pomiarowych i sporządzanie wykresów w doświadczeniach z dynamiki

Badania doświadczalne w mechanice klasycznej

How Force Changes an Object's Speed

Using Force to Speed Up an Object

Using Force to Slow Down an Object

Recognizing Patterns of Motion from Forces

How Force Causes Energy Transfer

How Ramp Angle Affects Car Motion

Collecting Data from Force Investigations

Investigating How Forces Change Motion

Pojęcie układu inercjalnego i nieinercjalnego — kryteria rozróżniania

Wahadło matematyczne w ruszającym pojeździe — kąt odchylenia od pionu

Poziom swobodny cieczy w naczyniu poruszającym się z przyspieszeniem poziomym

Ciało w windzie — przeciążenie, niedociążenie i stan nieważkości

Stan nieważkości jako swobodny spadek układu odniesienia z przyspieszeniem g

Porównanie opisu zjawiska z punktu widzenia obserwatora inercjalnego i nieinercjalnego

Klocki na przyspieszającym stole — warunek braku poślizgu a ≤ μ_s · g

Liniowe układy nieinercjalne i siła bezwładności

Siła odśrodkowa bezwładności w obracającym się układzie odniesienia: F_od = m ω² r

Wirujące naczynie z cieczą — paraboloida obrotowa powierzchni cieczy

Wirówki laboratoryjne i separacja substancji w polu sił odśrodkowych

Jakościowe wprowadzenie do siły Coriolisa na obracającej się Ziemi

Zadania rachunkowe ze stanów przeciążenia i sił bezwładności

Podsumowanie i autoewaluacja: dynamika w układach nieinercjalnych

Obracające się układy odniesienia: siła odśrodkowa i siła Coriolisa

Definicja pędu punktu materialnego i układu punktów — wektor p = m · v

Związek siły ze zmianą pędu — uogólniona druga zasada dynamiki F = Δp / Δt

Układ izolowany i wyprowadzenie zasady zachowania pędu z trzeciej zasady dynamiki

Zderzenia idealnie niesprężyste w jednym wymiarze — łączenie się ciał

Straty energii kinetycznej w zderzeniach niesprężystych — ΔE_k jako ciepło i odkształcenie

Zderzenia idealnie sprężyste w jednym wymiarze — jednoczesne zachowanie pędu i energii

Wzory na prędkości po zderzeniu sprężystym w jednym wymiarze

Przypadki szczególne zderzeń sprężystych: jednakowe masy, odbicie od ściany i masy skrajnie różne

Pęd i zderzenia w jednym wymiarze

Siła dośrodkowa jako wypadkowa sił wymuszająca zakrzywienie toru: F_d = m·v²/r

Identyfikacja źródeł siły dośrodkowej w układach fizycznych

Samochód na płaskim zakręcie i maksymalna bezpieczna prędkość — rola tarcia

Zakręt wyprofilowany — rola składowej siły nacisku

Wahadło stożkowe — analiza sił i wyprowadzenie okresu ruchu

Ruch po okręgu w pionie — naciąg nici w najwyższym i najniższym punkcie

Prędkość krytyczna w ruchu po okręgu w pionie — pętla śmierci

Dynamika ruchu po okręgu — siła dośrodkowa i podstawowe układy

Zjawisko odrzutu i zasada działania silników rakietowych — wzór Ciołkowskiego (wprowadzenie)

Wahadło balistyczne jako metoda wyznaczania prędkości pocisku

Wektorowa zasada zachowania pędu w dwóch wymiarach — rozkład na osie x i y

Zderzenia skośne sprężyste kul o jednakowych masach — kąt prosty między torami

Rozpad promieniotwórczy i reakcje jądrowe jako przykład zasady zachowania pędu

Zadania maturalne z zasady zachowania pędu i energii w zderzeniach

Zderzenia ciał ze sprężyną — połączenie dynamiki zderzeń i drgań

Podsumowanie i mapa pojęć: zasada zachowania pędu w fizyce klasycznej

Zjawisko odrzutu, zderzenia dwuwymiarowe i zastosowania zasady zachowania pędu

Tor powietrzny jako model układu izolowanego — redukcja sił tarcia

Metodyka pomiaru prędkości wózków: bramki fotooptyczne i przesłony pomiarowe

Doświadczenie: Weryfikacja zasady zachowania pędu w zderzeniu niesprężystym wózków

Doświadczenie: Wyznaczanie masy nieznanego wózka ze zderzenia niesprężystego

Doświadczenie: Weryfikacja zasady zachowania pędu w zderzeniu sprężystym wózków ze zderzakami

Doświadczenie: Wyznaczanie prędkości początkowej wózka na podstawie pomiarów po zderzeniu sprężystym

Doświadczalny bilans energii kinetycznej — obliczanie współczynnika restytucji (sprężystości)

Doświadczenie: Zjawisko odrzutu — rozprężanie sprężyny między dwoma wózkami

Doświadczalne badanie zderzeń prostoliniowych na torze powietrznym

Przyspieszenie styczne a_s w ruchu niejednostajnym po okręgu

Całkowite przyspieszenie w ruchu niejednostajnym po okręgu: a = sqrt(a_s² + a_d²)

Ruch ciężkiego punktu po sferze — kąt oderwania się od powierzchni

Przeciążenie i stan nieważkości na wypukłym oraz wklęsłym moście

Laboratorium: Badanie zależności siły dośrodkowej od masy, promienia i prędkości

Zaawansowane zadania z dynamiki ruchu po okręgu

Zestaw zadań maturalnych z dynamiki ruchu krzywoliniowego

Ruch niejednostajny po okręgu i zaawansowana dynamika ruchu krzywoliniowego

Graficzne wyznaczanie siły wypadkowej metodą równoległoboku

Graficzne wyznaczanie siły wypadkowej metodą wieloboku sił (trójkąt sił)

Obliczanie wartości siły wypadkowej dwóch sił pod dowolnym kątem — twierdzenie cosinusów

Rozkład siły na dwie składowe wzajemnie prostopadłe w układzie kartezjańskim

Analityczna metoda składania wielu sił poprzez sumowanie składowych F_x i F_y

Wektory sił — graficzne i analityczne składanie oraz rozkładanie sił

OGS.8.PS.7

Aligned learning resources

Related diagrams