चंद्र-पाताळ: वस्तुमान मुक्त-पतनाची चाल बदलते का?

1 · अनुमान

चंद्रावर, हवा-प्रतिकार नसलेल्या निर्वातात 1 kg व 6 kg चेंडू एकाच उंचीतून एकत्र सोडले जातात. पडताना कोण जास्त जलद होतो?

2 · मांडणी

  1. चंद्र-पाताळ प्रीसेट उघडा. दोन चेंडू नोंदवा: हलका (1 kg) व जड (6 kg), चंद्राच्या गुरुत्वाखाली (g = 1.6 m/s²) एकत्र सोडले जातात.
  2. प्रत्येक चेंडू वेगळा निवडा व प्रत्येक धावण्याआधी गुणधर्म पॅनेलमध्ये त्याचे वस्तुमान खालच्या डेटा-तक्त्याच्या वस्तुमान स्तंभाशी जुळवा.
  3. दोन्ही चेंडू सोडा, वेळ स्तंभातील दिलेल्या वेळी सिम थांबवा, व प्रोबमधून चेंडूचा खाली जाणारा वेग (vy) वाचा.

3 · डेटा गोळा करा

वस्तुमान (m) (kg)लागलेला वेळ (t) (s)वेग (vy) (m/s)संवेग (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

ओळी 1 व 2 वापरून vy (y-अक्ष) विरुद्ध वस्तुमान (x-अक्ष) काढा. मग ओळी 2 व 3 वापरून vy विरुद्ध वेळ काढा. प्रत्येक आलेखाचा आकार काय, व चंद्रावरील मुक्त पतनाबद्दल ते काय सांगते?

4 · विश्लेषण

  1. नोंदवलेल्या vy व वस्तुमान मूल्यांवरून प्रत्येक ओळीसाठी संवेग p = mv काढा. काम दाखवा.
  2. ओळी 1 व 2 (तोच वेळ, वेगळे वस्तुमान) व ओळी 2 व 3 (तेच वस्तुमान, वेगळा वेळ) तुलना करा. वेग वस्तुमानावर विरुद्ध वेळेवर कसा अवलंबून ते प्रत्येक तुलना काय सांगते?

5 · विस्तार

  1. F = ma व वजन = mg वापरून स्पष्ट करा — गुरुत्व जास्त बलाने ओढत असूनही जड चेंडू चंद्रावर जास्त जलद का पडत नाही.
  2. हाच प्रयोग पृथ्वीवर पंख व बोलिंग-चेंडू हवेतून टाकून केला असता तर तुमचा डेटा-तक्ता तसाच दिसला असता का? का किंवा का नाही?

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

संवेग

संवेग p = mv वस्तूचे वस्तुमान व वेग एका राशीत एकत्र करतो — हलके व जड चेंडू दिलेल्या वेळी समान चालीने पडले तरी जड चेंडू खूपच जास्त संवेग घेऊन जातो.

गतिज ऊर्जा

KE = ½mv² चालीच्या वर्गासह व थेट वस्तुमानासह वाढतो — समान चालीने जमिनी लागणारे दोन चेंडू, वस्तुमान वेगळे असल्यास, खूप वेगळी गतिज ऊर्जा घेऊन जातात.

← प्रयोगाकडे परत

यांत्रिकी

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका