ঢাল ও ভার: নত তলে ত্বরণ
1 · প্রত্যাশা করুন
ভারটিকে বিশ্রাম থেকে ছেড়ে ঢালের কোণ খাড়া করলে একই সময় পরে তার দ্রুতির কী হয়?
- এটি দ্রুততর গতি পায় — খাড়া ঢাল বড় ত্বরণ দেয়।
- এটি একই দ্রুতিতে পৌঁছায় — কোণ ত্বরণকে প্রভাবিত করে না।
- এটি ধীরে গতি পায় — খাড়া ঢাল ছোট ত্বরণ দেয়।
2 · প্রস্তুতি
- বলবিদ্যা স্যান্ডবক্সে Ramp & Load প্রিসেটটি খুলুন।
- ঢালটি নির্বাচন করে Properties প্যানেল দিয়ে এই ট্রায়ালের নতি কোণ সেট করুন।
- ভারটিকে উপর থেকে বিশ্রামে ছেড়ে দিন এবং তালিকাভুক্ত অতিবাহিত সময়ের পরে প্রোব থেকে তার দ্রুতি পড়ুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| ঢালের কোণ (deg) | ভারের ভর (kg) | অতিবাহিত সময় (s) | দ্রুতি (m/s) | গতিশক্তি (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
স্থির 1 s ট্রায়ালগুলোর জন্য ঢালের কোণের (x-অক্ষ) বিপরীতে দ্রুতি (y-অক্ষ) প্লট করুন। সম্পর্কটি কি সরলরেখা?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- v = g sin θ · t ব্যবহার করে প্রতিটি সারির প্রত্যাশিত দ্রুতি নির্ণয় করুন এবং প্রোবে পড়া মানের সাথে তুলনা করুন।
- কোণ বদলালেও তিনটি ট্রায়াল জুড়েই ভারের ভর 3 kg-এ স্থির। ঘর্ষণহীন ঢালে ভর ও ত্বরণের সম্পর্ক সম্পর্কে এটি কী বলে?
5 · বিস্তার করুন
- ভিন্ন ভরের দুটি ভার একই কোণ থেকে একই সময়ে ছাড়া হলো। কোনটি আগে তলে পৌঁছায়? আপনার ডেটা দিয়ে উত্তরের যৌক্তিকতা দেখান।
- বাস্তব ঢালে ঘর্ষণ থাকে। এই ঢাল ঘর্ষণহীন না হলে মাপা দ্রুতি v = g sin θ · t পূর্বানুমানের চেয়ে বেশি না কম হত, এবং কেন?
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
গতিশক্তি
ভার ঢালের নিচে ত্বরান্বিত হওয়ার সাথে তার গতিশক্তি দ্রুতির বর্গে বাড়ে — দ্রুতি দ্বিগুণ করলে KE চার গুণ।
মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি
ঘর্ষণহীন ঢালে ভার নামার সাথে যে মহাকর্ষীয় বিভবশক্তি হারায় তা সম্পূর্ণভাবে তার অর্জিত গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয় — তাপে কিছুই হারায় না।