विरुद्ध बले: न्यूटनचा दुसरा नियम व संवेग
1 · अनुमान
उजवीकडे हालणाऱ्या घनाला विरुद्ध दिशेने स्थिर बल ओढते. वेळ जाताना त्याच्या गतीचे काय होते?
- तो हळू होतो व कायमचा थांबतो
- तो हळू होतो, थांबतो, मग विरुद्ध दिशेने जलद होतो
- तो थोडा वेळ हळू होतो, मग कमी झालेल्या स्थिर चालीने पुढे जातो
2 · मांडणी
- विरुद्ध-बल सिम्युलेशन उघडा आणि पुन्हा सेट दाबा.
- घनावर चाल-प्रोब सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी घनाचा प्रारंभिक वेग निश्चित करा, प्ले दाबा, टाइमलाइन वापरून t = 4 s वर थांबवा, व चाल-वाचन नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| वस्तुमान m (kg) | प्रारंभिक चाल v₀ (m/s) | विरुद्ध बल F (N) | प्रारंभिक संवेग p = mv (kg·m/s) | t = 4 s वरील चाल (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 8.00 | 2.00 |
t = 4 s वरील चाल (y-अक्ष) विरुद्ध प्रारंभिक वेग v₀ (x-अक्ष) आलेखित करा.
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी प्रारंभिक संवेग p = mv काढण्याचे काम दाखवा.
- a = F/m वापरून प्रत्येक फेरीसाठी t = 4 s वरील घनाचा वेग भाकीत करा व तुमच्या तक्त्याशी तुलना करा. घन अजून मूळ दिशेने हालतो आहे, क्षणभर विश्रांतीत आहे, की मागे हालतो?
5 · विस्तार
- घनाचे वस्तुमान दुप्पट केले व विरुद्ध बल तसेच राहिले तर थांबण्यास जास्त की कमी वेळ लागेल? F = ma वापरून स्पष्ट करा.
- खऱ्या पृष्ठभागावर सरकणाऱ्या खऱ्या घनाला घर्षणही जाणवते. घर्षण घनाला या आदर्श सिम्युलेशनच्या भाकितापेक्षा लवकर की उशिरा थांबवेल?
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
संवेग
घनाचे वस्तुमान व प्रारंभिक वेग विरुद्ध बल लागू होण्याआधीचा संवेग ठरवतात.
न्यूटनचा दुसरा नियम
स्थिर विरुद्ध बल ÷ वस्तुमान = घनाचे स्थिर मंदन — जेच त्याला हळू करते, थांबवते व शेवटी उलटते.
यांत्रिकी
- प्रक्षेप्य गती व गतिज ऊर्जा
- उतारावरील चेंडू: घर्षणहीन उतारावरील ऊर्जा
- घर्षण उतारावरील घन: स्थैतिक-घर्षण सीमा शोधणे
- अंतिम चाल: ड्रॅगमधून पडणे
- बल प्रयोगशाळा: न्यूटनचा दुसरा नियम
- उसळणारा चेंडू: आघातावरील ऊर्जा हानी
- प्रत्यास्थ टक्कर व संवेग संवरकता
- अप्रत्यास्थ टक्कर व संवेग संवरकता
- न्यूटनचे होडे: संवेग व ऊर्जा हस्तांतरण
- सरल लंब
- स्प्रिंगला टांगलेले वस्तुमान: सरल आवर्ती गती
- एकसमान वृत्तीय गती व अभिकेंद्र बल