उतार व भार: उतारावरील त्वरण
1 · अनुमान
भार विश्रांतीत सोडून उताराचा कोन तीक्ष्ण केल्यास, तितक्याच वेळानंतर त्याच्या चालीचे काय होते?
- तो जास्त जलद होतो — तीक्ष्ण उतार जास्त त्वरण देतो.
- तो तशीच चाल गाठतो — कोण त्वरणाच्या जलदीवर परिणाम करत नाही.
- तो कमी जलद होतो — तीक्ष्ण उतार कमी त्वरण देतो.
2 · मांडणी
- यांत्रिकी मोकळ्या जागेत उतार-भार प्रीसेट उघडा.
- उतार निवडा व या फेरीसाठी त्याचा कोन गुणधर्म पॅनेलमध्ये निश्चित करा.
- भार वरून विश्रांतीत सोडा व दिलेल्या वेळानंतर प्रोबमधून त्याची चाल वाचा.
3 · डेटा गोळा करा
| उताराचा कोन (deg) | भाराचे वस्तुमान (kg) | लागलेला वेळ (s) | चाल (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 s फेर्यांसाठी चाल (y-अक्ष) विरुद्ध उताराचा कोन (x-अक्ष) आलेखित करा. नाते सरळ रेषा आहे का?
4 · विश्लेषण
- v = g sin θ · t वापरून प्रत्येक ओळीसाठी अपेक्षित चाल काढा व प्रोबमधून वाचलेल्याशी तुलना करा.
- कोण बदलत असताना भाराचे वस्तुमान तिन्ही फेर्यांत निश्चित 3 kg राहते. घर्षणहीन उतारावर वस्तुमान व त्वरण यांच्या नात्याबद्दल ते काय सांगते?
5 · विस्तार
- वेगळ्या वस्तुमानाचे दोन भार एकाच कोनावर एकाच वेळी सोडले. कोण आधी तळाशी पोहोचतो? तुमच्या डेटाने उत्तर पक्के करा.
- खऱ्या उतारांना घर्षण असते. हा उतार घर्षणहीन नसता, तर मोजलेली चाल तुमच्या v = g sin θ · t भाकितापेक्षा जास्त की कमी असती, व का?
या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र
गतिज ऊर्जा
भाराची गतिज ऊर्जा उताराने खाली प्रवेग घेताना त्याच्या चालीच्या वर्गासह वाढते — चाल दुप्पट केल्यास KE चौपट.
गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा
घर्षणहीन उतारावर, भार खाली जाताना गमावलेली गुरुत्वीय PE पूर्णपणे त्याला मिळणाऱ्या गतिज ऊर्जेत बदलते — उष्णतेत काहीही जात नाही.
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
- 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