यांत्रिकी
उतारावरील चेंडू
चेंडू उताराने खाली लोळत असताना त्याचा वेग वाढतो ते पहा.
उतारावरील चेंडू — संवादी यांत्रिकी सिम्युलेशन. चेंडू उताराने खाली लोळत असताना त्याचा वेग वाढतो ते पहा. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
उतारानुसार गुरुत्व
घर्षणहीन उतारावर गुरुत्व चेंडूला उताराने खाली ओढते. उताराला समांतर घटकच चेंडूला प्रवेग देतो.
गुरुत्व सरळ खाली काम करते. कललेल्या पृष्ठभागावर त्याचे घटक पाडतात: उताराला समांतर एक (प्रवेग देणारा) आणि लंब एक (अभिलंब बलाने संतुलित). म्हणूनच गुरुत्व नेहमी खाली बाणलेले असूनही चेंडू उताराने खाली लोळतो.
- F∥ = mg sin θ
- a = g sin θ (घर्षणहीन)
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
जड व हलका चेंडू घर्षणहीन उतारावर एकाच उंचीतून विश्रांतीत सोडले जातात. कोण आधी तळाशी पोहोचतो?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- जड चेंडू आधी तळाशी पोहोचतो.
- दोन्ही चेंडू समान चालीने तळाशी पोहोचतात.
- हलका चेंडू आधी तळाशी पोहोचतो.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- वस्तुमान (kg)
- उताराचा कोन (°)
- पडलेली उंची (m)
तुम्ही काय मापता:
- गुरुत्वीय PE (J)
- तळाशीची चाल (m/s)
तपासणी कशी चालते
- उतार प्रीसेट उघडा. उताराचा कोन व चेंडूचे वस्तुमान व उताराच्या तळापासूनची सुरुवातीची उंची नोंदवा.
- या फेरीसाठी चेंडूचे वस्तुमान व उताराचा कोन गुणधर्म पॅनेलमध्ये निश्चित करा, व उताराच्या तळापासून चेंडूची उभी सुरुवातीची उंची नोंदवा.
- सिम्युलेशन चालवा व चेंडू उताराच्या तळाशी पोहोचताक्षणी त्याची चाल-वाचन (प्रोब) नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा — PE = m·g·h
उताराच्या तळापासून चेंडूची उंची सोडण्याआधी गुरुत्वीय PE साठवते — ती ऊर्जा-बजेट जी खाली लोळताना गतीत बदलते.
गतिज ऊर्जा — KE = ½·m·v²
घर्षणहीन उतारावर, सुरुवातीची सर्व PE चेंडू तळाशी पोहोचेपर्यंत KE मध्ये बदललेली असते — हेच त्याची अंतिम चाल ठरवते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- प्रत्येक ओळीसाठी मोजलेल्या तळाशीच्या चालीने 1/2 m v^2 काढा. ती गुरुत्वीय PE स्तंभाशी तुलना करा. काय दिसते?
- तुमच्या तीन फेर्या वेगवेगळ्या कोनांच्या आहेत. एकटा कोन बदलल्याने, त्याच सुरुवातीच्या उंचीवर, अंतिम चाल बदलते का? ऊर्जा संवरकतेने का बदलत नाही ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- तुमचा गुरुत्वीय PE स्तंभ वस्तुमानावर अवलंबून, पण मोजलेली अंतिम चाल नाही. घर्षणहीन उतारावर जड चेंडू हलक्यापेक्षा आधी तळाशी का पोहोचत नाही ते स्पष्ट करा.
- खऱ्या उताराला थोडे घर्षण असते, व खरा लोळणारा चेंडू लोळताना काही ऊर्जा फिरण्यातही खर्च करतो. खऱ्या चेंडूची अंतिम चाल तुमच्या घर्षणहीन भाकितापेक्षा जास्त की कमी असेल असे वाटते? का?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- अनुमान: वस्तुमान महत्त्वाचे आहे का?
- बदल: चेंडूचे वस्तुमान दुप्पट करा
- चालवा: दोन फेर्या नोंदवा
- आलेख वाचा
- स्पष्ट करा: आश्चर्यकारक निकाल
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.