प्रक्षेप्य गति और गतिज ऊर्जा
1 · भविष्यवाणी
यदि आप गेंद को तेजी से लॉन्च करते हैं, तो लॉन्च के समय इसकी गतिज ऊर्जा और इसकी अधिकतम ऊँचाई में कैसे बदलाव आएगा?
- दोनों बढ़ते हैं
- वे वैसे ही रहते हैं
- गतिज ऊर्जा बढ़ती है लेकिन ऊँचाई वही रहती है
2 · सेट अप
- प्रोजेक्टाइल सिमुलेशन खोलें और रीसेट दबाएँ।
- गति जाँच और ऊँचाई रीडआउट सक्षम करें।
- नीचे प्रत्येक परीक्षण के लिए लॉन्च गति निर्धारित करें, प्ले दबाएँ, और चरम मान रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| द्रव्यमान m (kg) | प्रक्षेपण वेग v (m/s) | केई = ½mv² (J) | अधिकतम ऊँचाई h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
लॉन्च KE (x-अक्ष) पर गतिज ऊर्जा के विरुद्ध अधिकतम ऊँचाई h (y-अक्ष) प्लॉट करें।
4 · विश्लेषण करें
- एक परीक्षण के लिए KE = ½mv² की गणना करके अपना कार्य दिखाएं और इसकी तुलना सिमुलेशन के गतिज ऊर्जा रीडआउट से करें।
- प्रक्षेपण गतिज ऊर्जा और अधिकतम ऊँचाई के बीच संबंध का वर्णन करें। क्या यह रैखिक है? अपनी तालिका से संख्याएँ उद्धृत करें।
5 · विस्तार
- एक निश्चित गति पर, कौन सा लॉन्च कोण सबसे बड़ी अधिकतम ऊँचाई देता है? समझाइए क्यों।
- वास्तविक प्रक्षेप्य आपकी तालिका द्वारा अनुमानित ऊँचाई तक नहीं पहुँचते। लुप्त ऊर्जा कहाँ जाती है?
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
गतिज ऊर्जा
प्रत्येक परीक्षण के लिए आपके द्वारा निर्धारित द्रव्यमान और प्रक्षेपण गति से प्रक्षेपण के समय गति की ऊर्जा।
गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा
गेंद की चरम ऊँचाई पर संग्रहीत ऊर्जा। यांत्रिक ऊर्जा के संरक्षण से, यह प्रक्षेपण के समय गतिज ऊर्जा के बराबर होनी चाहिए जब वायु प्रतिरोध को नजरअंदाज कर दिया जाता है - यही वह संबंध है जिसका परीक्षण आपकी डेटा तालिका कर रही है।