मुक्त पतन: क्या द्रव्यमान बदलता है कि चीजें कितनी तेजी से गिरती हैं?
1 · भविष्यवाणी
एक ही समय में एक ही ऊँचाई से एक हल्की, एक मध्यम और एक भारी गेंद गिराएँ। इनमें से कौन सबसे पहले ज़मीन से टकराता है?
- भारी गेंद तेजी से गिरती है और पहले गिरती है।
- तीनों एक ही गति से गिरते हैं और एक साथ उतरते हैं।
- हल्की गेंद तेजी से गिरती है और पहले गिरती है।
2 · सेट अप
- free-fall प्रीसेट खोलें। आपको एक ही ऊँचाई पर अलग-अलग आकार की तीन गेंदें पंक्तिबद्ध दिखनी चाहिए।
- मध्यम गेंद पर ऊँचाई जाँच संलग्न करें और पुष्टि करें कि सभी तीन गेंदें एक ही y-position पर शुरू होती हैं।
- सिमुलेशन चलाएं और प्रत्येक गेंद के गिरने का समय जानने के लिए stopwatch/frame काउंटर का उपयोग करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| द्रव्यमान (kg) | बीता हुआ समय (s) | गिरने की गति (m/s) | संवेग (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.00 | ||
| 3.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 1.00 |
एक ही ग्राफ पर सभी तीन गेंदों के लिए बीते समय (x-अक्ष) के विरुद्ध गिरने की गति (y-अक्ष) प्लॉट करें।
4 · विश्लेषण करें
- एक ही बीते हुए समय में प्रकाश, मध्यम और भारी गेंदों की गिरने की गति की तुलना करें। आपको क्या लगा?
- अपने डेटा का उपयोग करके, प्रत्येक गेंद के लिए त्वरण (Δspeed / Δtime) की गणना करें। इसकी तुलना g = 9.8 m/s²? से कैसे की जाती है
5 · विस्तार
- वास्तविक हवा में गिराया गया पंख और बॉलिंग बॉल एक साथ नहीं गिरते। इस आदर्शीकृत सिम में कौन सा बल गायब है, जो उस अंतर का कारण बनता है?
- चंद्रमा पर अंतरिक्ष यात्रियों ने एक हथौड़ा और एक पंख गिराया और वे एक साथ चंद्रमा पर उतरे। बताएं कि वास्तविक वस्तुओं के साथ इस प्रदर्शन को देखने के लिए चंद्रमा पृथ्वी से बेहतर जगह क्यों है।
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
गति
भले ही सभी तीन गेंदों की गिरने की गति एक निश्चित समय पर समान होती है, उनका संवेग अलग-अलग होता है क्योंकि संवेग द्रव्यमान के साथ बदलता है - यही कारण है कि भारी गेंद तेजी से गिरने के बावजूद प्रभाव पर अधिक नुकसान पहुंचाएगी।