எந்திரவியல்
துள்ளும் பந்து
ஆற்றல் இழக்கப்படும்போது ஒவ்வொரு துள்ளலும் சற்றுத் தாழ்வாக விழுவதைப் பாருங்கள்.
துள்ளும் பந்து — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். ஆற்றல் இழக்கப்படும்போது ஒவ்வொரு துள்ளலும் சற்றுத் தாழ்வாக விழுவதைப் பாருங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
துள்ளல்களில் ஆற்றல் இழப்பு
மீட்புக் கெழு 1-ஐ விட குறைவாக இருக்கும்போது, ஒவ்வொரு தாக்கத்திலும் துள்ளும் பந்து இயந்திர ஆற்றலை இழக்கிறது. ஒவ்வொரு துள்ளலும் குறைந்த உயரத்தை அடைகிறது.
ஒவ்வொரு துள்ளலின் உச்சியிலும் இயக்க ஆற்றல் நிலை ஆற்றலாக மாறுகிறது, ஆனால் தரையுடனான மோதல் மீள்மற்றது. 1-க்குக் கீழ் மீட்புக் கெழு என்பது பந்து வந்த வேகத்தை விட மெதுவாக தரையை விட்டு வெளியேறுகிறது என்பதால், உச்ச உயரம் ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் குறைகிறது.
- KE + PE = E (ஒவ்வொரு துள்ளலிலும் குறைகிறது)
- மீட்புக் கெழு e < 1
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு பந்து கீழே விடப்பட்டு தரையில் துள்ளும்போது, அது விடப்பட்ட அதே உயரத்திற்கா, அதிக உயரத்திற்கா, அல்லது குறைந்த உயரத்திற்கா திரும்பி எழும்புகிறது?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- அது அதே உயரத்திற்கு திரும்பும் (ஆற்றல் எதுவும் இழக்கப்படாது).
- அது விடப்பட்ட உயரத்தை விட உயரமாக திரும்பும்.
- அது விடப்பட்ட உயரத்தை விட தாழ்வாக திரும்பும் (சில ஆற்றல் இழக்கப்படும்).
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- நிறை (kg)
- வீழ்ச்சி உயரம் (m)
நீங்கள் அளப்பவை:
- ஈர்ப்பு PE (J)
- மீள் எழுச்சி உயரம் (1ஆம் துள்ளல்) (m)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- துள்ளும் பந்து முன்னமைப்பைத் திறங்கள். தரைக்கு மேல் பந்தின் தொடக்க உயரம் மற்றும் அதன் நிறையைக் குறியுங்கள்.
- உயர ஆய்வி பந்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்துங்கள் — அது மீட்டர்களில், தரைக்கு மேல் பந்தின் உயரத்தைத் தெரிவிக்கிறது.
- உருவகத்தை இயக்கி, பந்து விழுந்து துள்ள விடுங்கள். முதல் திரும்பி எழும்பும் உச்சத்தில் இடைநிறுத்தி, அடைந்த உச்ச உயரத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் — PE = m·g·h
விடுவிப்பதற்கு சற்று முன், தரைக்கு மேல் பந்தின் உயரத்தில் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் — இதுவே வீழ்ச்சியின்போது இயக்க ஆற்றலாகவும், துள்ளலுக்குப் பின் மீண்டும் உயரமாகவும் மாறக்கூடிய ஆற்றல் பட்ஜெட்.
இயக்க ஆற்றல் — KE = ½·m·v²
பந்தின் இயக்கத்தின் ஆற்றல். தாக்கத்திற்கு சற்று முன், விடப்பட்ட PE கிட்டத்தட்ட முழுவதும் KE ஆக மாறியுள்ளது; துள்ளல் அந்த KE-இன் ஒரு பகுதியை மட்டுமே திருப்பித் தருகிறது, அதனால்தான் திரும்பி எழும்பும் உயரம் விடப்பட்ட உயரத்தை எட்டுவதில்லை.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், திரும்பி எழும்பும் உயரத்தை விடப்பட்ட உயரத்தால் வகுங்கள். உங்கள் மூன்று முயற்சிகளிலும் இந்த விகிதத்தைப் பற்றி என்ன கவனிக்கிறீர்கள்?
- பந்தின் துள்ளல் 0.8. அந்த மதிப்பை இருமடியாக்கி, மேலே நீங்கள் கணக்கிட்ட விகிதத்துடன் ஒப்பிடுங்கள். என்ன தொடர்பு காண்கிறீர்கள்?
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- நீங்கள் கண்ட உயர விகிதம் துள்ளலுக்கு துள்ளல் நிலையாக இருந்தால், உங்கள் முதல் முயற்சிக்கு *இரண்டாவது* திரும்பி எழும்பும் உச்ச உயரத்தை கணியுங்கள். உச்ச உயரம் 1 cm-க்கு கீழே விழும் முன் எத்தனை துள்ளல்கள் தேவை?
- உண்மையாக விடப்பட்ட பந்து, ஒவ்வொரு துள்ளலிலும் காற்று எதிர்ப்பு மற்றும் ஒலிக்கு சிறிது ஆற்றலை இழக்கிறது. உண்மையான பந்தின் திரும்பி எழும்பும் உயரங்கள், இங்கே நீங்கள் கண்ட இலட்சிய e² வடிவத்தை விட வேகமாகவா அல்லது மெதுவாகவா குறையும் என்று எதிர்பார்க்கிறீர்கள்?
- 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 — Newton's third law and collisions
- Middle School Physical Science — Kinetic energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- துள்ளும் பந்திற்கு வருக
- பந்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- அணையும் துள்ளல்கள்
- தரவைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.