ঢালে বল: ঘর্ষণহীন নত তলে শক্তি

1 · প্রত্যাশা করুন

একটি ভারী ও একটি হালকা বল ঘর্ষণহীন ঢালে একই উচ্চতা থেকে বিশ্রামে ছাড়া হয়। কোনটি দ্রুত তলে পৌঁছায়?

Incline প্রিসেটটি খুলুন। ঢালের নতি কোণ, বলের ভর এবং ঢালের তলা থেকে তার শুরুর উচ্চতা লক্ষ্য করুন।
এই ট্রায়ালের জন্য Properties প্যানেল দিয়ে বলের ভর ও ঢালের কোণ সেট করুন, এবং ঢালের তলা থেকে বলের উল্লম্ব শুরুর উচ্চতা লক্ষ্য করুন।
সিমুলেশনটি চালিয়ে বলটি ঢালের তলায় পৌঁছানোর ঠিক মুহূর্তে এর দ্রুতি পাঠ (প্রোব) রেকর্ড করুন।

ভর (kg)	ঢালের কোণ (°)	পতনরত উচ্চতা (m)
1.00	15.00	0.30
1.50	25.00	0.50
2.00	35.00	0.70

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য শুরুর উচ্চতা (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে তলে দ্রুতি (y-অক্ষ) লেখচিত্র করুন। সম্পর্কটি কি সরলরেখা?

প্রতিটি সারির জন্য আপনার পরিমাপকৃত তল-দ্রুতি দিয়ে 1/2 m v^2 গণনা করুন। এটিকে মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি কলামের সাথে তুলনা করুন। কী লক্ষ্য করেন?
আপনার তিনটি ট্রায়ালে ভিন্ন ঢালের কোণ। একই শুরুর উচ্চতায় কেবল কোণ বদলালে কি চূড়ান্ত দ্রুতি বদলায়? শক্তি সংরক্ষণ দিয়ে ব্যাখ্যা করুন কেন বা কেন নয়।

আপনার মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি কলাম ভরের ওপর নির্ভর করে, কিন্তু পরিমাপকৃত চূড়ান্ত দ্রুতি করে না। ব্যাখ্যা করুন কেন ঘর্ষণহীন ঢালে ভারী বল হালকা বলের চেয়ে দ্রুত তলে পৌঁছায় না।
বাস্তব ঢালে কিছু ঘর্ষণ থাকে, আর গড়িয়ে চলা বাস্তব বলকে তার শক্তির কিছু অংশ ঘূর্ণনেও খরচ করতে হয়। আপনার ধারণা কি — বাস্তব বলের চূড়ান্ত দ্রুতি আপনার ঘর্ষণহীন প্রত্যাশার চেয়ে বেশি না কম হবে? কেন?

ঢালের তলা থেকে বলের উচ্চতা ছাড়ার আগে মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি সঞ্চয় করে — নিচে গড়িয়ে যাওয়ার সময় যে শক্তি-বাজেট গতিতে রূপান্তরিত হয়।

ঘর্ষণহীন ঢালে বল তলে পৌঁছানোর আগে শুরুর সম্পূর্ণ বিভবশক্তি গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয় — এটিই তার চূড়ান্ত দ্রুতি নির্ধারণ করে।