एकसमान वृत्ताकार गति एवं केन्द्राभिमुख बल

1 · भविष्यवाणी

एक छड़ पर एक गेंद स्थिर गति से एक निश्चित केंद्रीय धुरी की परिक्रमा करती है। यदि आप त्रिज्या को समान रखते हुए गेंद की कक्षीय गति बढ़ाते हैं, तो क्या एक पूर्ण चक्कर (अवधि) का समय लंबा, छोटा हो जाता है, या वही रहता है?

• अवधि लंबी हो जाती है (प्रति गोद अधिक समय लगता है)।
• अवधि समान रहती है (गति अवधि को प्रभावित नहीं करती है)।
• अवधि छोटी हो जाती है (प्रति लैप कम समय लगता है)।

2 · सेट अप

1. सर्कुलर मोशन प्रीसेट खोलें। छड़ की लंबाई (कक्षा त्रिज्या) और गेंद के द्रव्यमान पर ध्यान दें, और पुष्टि करें कि गुरुत्वाकर्षण बंद है - छड़ अकेले ही उस बल की आपूर्ति करती है जो पथ को मोड़ती है।
2. पुष्टि करें कि गति जाँच गेंद से जुड़ी हुई है, और गेंद पर एक टाइमर छोड़ें ताकि आप एक पूर्ण क्रांति का समय निर्धारित कर सकें।
3. नीचे दिए गए प्रत्येक परीक्षण के लिए, गेंद का द्रव्यमान, छड़ की लंबाई (त्रिज्या), और इसकी प्रारंभिक स्पर्शरेखा गति निर्धारित करें, फिर प्ले दबाएं और एक पूर्ण चक्कर का समय निर्धारित करें।

3 · डेटा एकत्रित करें

अपने तीन परीक्षणों के लिए अवधि T (y-अक्ष) को r/v (x-अक्ष) के विरुद्ध ग्राफ करें। रेखा के आकार का वर्णन करें.

4 · विश्लेषण करें

1. एक परीक्षण के लिए, अपने द्वारा निर्धारित त्रिज्या और गति (T = 2πr/v) से अवधि की गणना करके अपना कार्य दिखाएं और इसकी तुलना सिम में टाइमर की रीडिंग से करें।
2. आपके तीन परीक्षणों में, एक निश्चित त्रिज्या पर गति बढ़ाने से अवधि कैसे बदल जाती है? एक निश्चित गति से त्रिज्या बढ़ाने से अवधि कैसे बदल जाती है? T = 2 πr/v. का उपयोग करके दोनों को समझाइए

5 · विस्तार

1. यह प्रीसेट गुरुत्वाकर्षण को बंद कर देता है इसलिए गति वास्तव में एक समान होती है। यदि गुरुत्वाकर्षण को वापस चालू कर दिया जाए और छड़ अभी भी एक क्षैतिज वृत्त का पता लगाए, तो क्या गेंद की गति पूरी गोद में स्थिर रहेगी? क्यों या क्यों नहीं?
2. एक वास्तविक परिक्रमा करने वाली वस्तु (जैसे हाथ से घुमाई गई डोरी पर बंधी गेंद) हवा के प्रतिरोध और प्रत्येक चक्कर में धुरी के कारण थोड़ी ऊर्जा खो देती है। क्या आप उम्मीद करेंगे कि इसकी मापी गई अवधि कई गोदों में बिल्कुल स्थिर रहेगी, या बहती रहेगी - और किस दिशा में?

इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी

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