प्रक्षेप्य गती व गतिज ऊर्जा
1 · अनुमान
चेंडू जास्त वेगाने सोडल्यास, सोडतानाची गतिज ऊर्जा व कमाल उंची कशी बदलते?
- दोन्ही वाढतात
- त्याच राहतात
- गतिज ऊर्जा वाढते पण उंची तशीच राहते
2 · मांडणी
- प्रक्षेप्य सिम्युलेशन उघडा आणि पुन्हा सेट दाबा.
- चाल-प्रोब व उंची-वाचन सुरू करा — उंची जमिनीपासून मोजली जाते, सोडण्याच्या बिंदूपासून नाही, म्हणून त्यात चेंडूची निश्चित 1.2 m सोडण्याची उंची धरली जाते.
- खालील प्रत्येक फेरीसाठी सोडण्याचा वेग निश्चित करा, प्ले दाबा, व शिखर-मूल्ये नोंदवा.
3 · डेटा गोळा करा
| वस्तुमान m (kg) | प्रक्षेपण चाल v (m/s) | KE = ½mv² (J) | कमाल उंची h (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 12.00 |
कमाल उंची h (y-अक्ष) विरुद्ध सोडतानाची गतिज ऊर्जा KE (x-अक्ष) आलेखित करा.
4 · विश्लेषण
- एका फेरीसाठी KE = ½mv² ची गणना दाखवा व ती सिम्युलेशनच्या गतिज-ऊर्जा वाचनाशी तुलना करा.
- सोडण्याची गतिज ऊर्जा व कमाल उंची यांचे नाते वर्णन करा. ते रेषीय आहे का? तक्त्यातील संख्या दहाल.
5 · विस्तार
- निश्चित वेगावर, कोणता सोडण्याचा कोण सर्वाधिक कमाल उंची देतो? का ते स्पष्ट करा.
- खरे प्रक्षेप्य तुमच्या तक्त्याने भाकित केलेल्या उंचीपर्यंत पोहोचत नाहीत. गायब झालेली ऊर्जा कुठे जाते?
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
गतिज ऊर्जा
सोडतानाची गतीची ऊर्जा — प्रत्येक फेरीसाठी तुम्ही निश्चित केलेल्या वस्तुमान व सोडण्याच्या वेगातून.
गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा
चेंडूच्या शिखर-उंचीवर साठवलेली ऊर्जा, जमिनीपासूनच्या चेंडूच्या उंचीतून वाचली — सोडण्याच्या बिंदूपासून नाही. ही सोडण्याची दिशा तिरपी असल्याने (थेट वर नाही), सोडण्याच्या वेगाचा फक्त उभा घटक सोडण्याच्या जागेवरून अतिरिक्त उंचीत बदलतो: या कोनावर तो सोडण्याच्या KE च्या 64% वाहून नेतो (बाकी क्षैतिज गतीत राहते, शिखरावरही उपस्थित). पण वाचनाची उंची चेंडूची जमिनीवरील निश्चित 1.2 m सोडण्याची उंचीही धरते, म्हणून शिखरावर PE म्हणजे m·g·(1.2 m + वृद्धी) — फक्त 0.64× सोडण्याची KE नाही, व दोघांतील गुणोत्तर वेगासह बदलते, स्थिर राहत नाही.
यांत्रिकी
- उतारावरील चेंडू: घर्षणहीन उतारावरील ऊर्जा
- घर्षण उतारावरील घन: स्थैतिक-घर्षण सीमा शोधणे
- अंतिम चाल: ड्रॅगमधून पडणे
- बल प्रयोगशाळा: न्यूटनचा दुसरा नियम
- विरुद्ध बले: न्यूटनचा दुसरा नियम व संवेग
- 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