रैंप और लोड: एक ढलान पर त्वरण
1 · भविष्यवाणी
यदि आप भार को आराम से मुक्त करते हैं और रैंप के कोण को तीव्र करते हैं, तो समान समय के बाद इसकी गति का क्या होगा?
- इसकी गति तेज़ होती है - एक तेज़ रैंप अधिक त्वरण देता है।
- यह समान गति तक पहुंचता है - कोण इस बात को प्रभावित नहीं करता कि यह कितनी तेजी से बढ़ता है।
- इसकी गति धीमी होती है - तेज़ रैंप कम त्वरण देता है।
2 · सेट अप
- मैकेनिक्स सैंडबॉक्स में रैंप और लोड प्रीसेट खोलें।
- रैंप का चयन करें और इस परीक्षण के लिए इसके झुकाव कोण को सेट करने के लिए इंस्पेक्टर का उपयोग करें।
- लोड को शीर्ष पर आराम से छोड़ें और सूचीबद्ध समय बीतने के बाद जाँच से इसकी गति पढ़ें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| रैम्प कोण (deg) | भार भार (kg) | बीता हुआ समय (s) | रफ़्तार (m/s) | गतिज ऊर्जा (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
निश्चित 1 परीक्षणों के लिए रैंप कोण (x-अक्ष) के विरुद्ध प्लॉट गति (y-अक्ष)। क्या रिश्ता एक सीधी रेखा है?
4 · विश्लेषण करें
- v = g syn θ · t का उपयोग करके, प्रत्येक पंक्ति के लिए अपेक्षित गति की गणना करें और इसकी तुलना आप जाँच से जो पढ़ते हैं उससे करें।
- कोण बदलने पर भार का द्रव्यमान तीनों परीक्षणों में 3 किलोग्राम पर स्थिर रहता है। यह आपको घर्षण रहित रैंप पर द्रव्यमान और त्वरण के बीच संबंध के बारे में क्या बताता है?
5 · विस्तार
- भिन्न-भिन्न द्रव्यमान के दो भार एक ही समय में एक ही कोण से छोड़े जाते हैं। सबसे पहले कौन नीचे तक पहुंचता है? अपने उत्तर को उचित ठहराने के लिए अपने डेटा का उपयोग करें।
- असली रैंप में घर्षण होता है। यदि यह रैंप घर्षण रहित नहीं होता, तो क्या मापी गई गति आपके v = g syn θ · t भविष्यवाणी से अधिक या कम होती, और क्यों?
इस प्रयोग के पीछे का भौतिकी
गतिज ऊर्जा
भार की गतिज ऊर्जा उसकी गति के वर्ग के साथ बढ़ती है क्योंकि यह रैंप से नीचे गति करता है - गति दोगुनी होने से केई चौगुनी हो जाती है।
गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा
एक घर्षण रहित रैंप पर, गुरुत्वाकर्षण पीई भार कम हो जाता है क्योंकि यह पूरी तरह से प्राप्त गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है - गर्मी से कुछ भी नहीं खोता है।