எந்திரவியல்
வட்ட இயக்கம்
பந்து நிலையான ஆரத்தில் சுற்றுகிறது: கம்பியின் இழுவிசையே மையநோக்கு விசை (F = m·v²/r), எப்போதும் மையத்தை நோக்கியே சுட்டும். அதன் சுற்றுக் காலத்தைப் படிக்க பந்தின் மீது நேரமானியை விடுங்கள்.
வட்ட இயக்கம் — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். பந்து நிலையான ஆரத்தில் சுற்றுகிறது: கம்பியின் இழுவிசையே மையநோக்கு விசை (F = m·v²/r), எப்போதும் மையத்தை நோக்கியே சுட்டும். அதன் சுற்றுக் காலத்தைப் படிக்க பந்தின் மீது நேரமானியை விடுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
சீரான வட்ட இயக்கம்
ஒரு வட்டத்தில் நிலையான வேகத்தில் செல்லும் பொருள், திசைவேகத் திசை தொடர்ந்து மாறுவதால், இன்னும் மையத்தை நோக்கி முடுக்கமடைகிறது.
வேகம் நிலையாக இருந்தாலும் மையநோக்கு முடுக்கம் உள்நோக்கி சுட்டும். கம்பியில் உள்ள பந்துக்கு, கம்பியே பாதையை வட்டமாக வளைக்கும் மையநோக்கு விசையை வழங்குகிறது.
- a_c = v²/r
- F_c = mv²/r
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 கம்பியில் உள்ள பந்து, நிலையான மைய முனையைச் சுற்றி நிலையான வேகத்தில் சுற்றுகிறது. ஆரம் அப்படியே இருக்க, பந்தின் சுற்று வேகத்தை அதிகரித்தால், ஒரு முழு சுற்றுக்கான நேரம் (காலம்) நீளுமா, குறையுமா, அல்லது அப்படியே இருக்குமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- காலம் நீளும் (ஒரு சுற்றுக்கு அதிக நேரம்).
- காலம் அப்படியே (வேகம் காலத்தை பாதிக்காது).
- காலம் குறையும் (ஒரு சுற்றுக்கு குறைவான நேரம்).
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- நிறை m (kg)
- Radius r (m)
- சுற்றுப்பாதை வேகம் v (m/s)
நீங்கள் அளப்பவை:
- மையநோக்கு விசை F = mv²/r (N)
- அலைவுக் காலம் T (1 சுற்று) (s)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- வட்ட இயக்க முன்னமைப்பைத் திறங்கள். கம்பியின் நீளம் (சுற்று ஆரம்) மற்றும் பந்தின் நிறையைக் குறியுங்கள், ஈர்ப்பு முடக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்துங்கள் — கம்பியே பாதையை வளைக்கும் விசையை வழங்குகிறது.
- பந்துடன் வேக ஆய்வி இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்தி, ஒரு முழு சுற்றை நேரம் எடுக்க, பந்தின் மீது ஒரு நேரமானியை விடுங்கள்.
- கீழே உள்ள ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும், பந்தின் நிறை, கம்பியின் நீளம் (ஆரம்), அதன் தொடக்க தொடு வேகத்தை அமைத்து, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி ஒரு முழு சுற்றை நேரம் எடுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
மையநோக்கு விசை — F = m·v² / r
பந்து, நேர்கோட்டிற்குப் பதிலாக வட்டத்தில் நகர, கம்பி வழங்க வேண்டிய உள்நோக்கிய விசை. இது பந்தின் நிறை, அதன் (நிலையான) சுற்று வேகம், வட்டத்தின் ஆரம் ஆகியவற்றைச் சார்ந்தது — இதுவே ஒவ்வொரு முயற்சியின் அமைப்பிலும் கம்பியில் நீங்கள் உணரும் இழுவிசை.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, நீங்கள் அமைத்த ஆரம் மற்றும் வேகத்திலிருந்து காலத்தை கணக்கிடும் வேலையைக் காட்டுங்கள் (T = 2πr/v), உருவகத்தில் நேரமானியின் வாசிப்புடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- உங்கள் மூன்று முயற்சிகளிலும், நிலையான ஆரத்தில் வேகத்தை அதிகரிப்பது காலத்தை எவ்வாறு மாற்றுகிறது? நிலையான வேகத்தில் ஆரத்தை அதிகரிப்பது காலத்தை எவ்வாறு மாற்றுகிறது? T = 2πr/v பயன்படுத்தி இரண்டையும் விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- இந்த முன்னமைப்பு, இயக்கம் உண்மையிலேயே சீரானதாக இருக்க, ஈர்ப்பை முடக்குகிறது. ஈர்ப்பு மீண்டும் இயக்கப்பட்டு, கம்பி இன்னும் கிடைமட்ட வட்டத்தை வரைந்தால், பந்தின் வேகம் முழு சுற்றிலும் நிலையாக இருக்குமா? ஏன் அல்லது ஏன் இல்லை?
- ஒரு உண்மையான சுற்றும் பொருள் (கையால் ஆடப்படும் நூலில் உள்ள பந்து போன்றது) ஒவ்வொரு சுற்றிலும், காற்று எதிர்ப்புக்கும் முனைக்கும் சிறிது ஆற்றலை இழக்கிறது. அதன் அளக்கப்பட்ட காலம், பல சுற்றுகளிலும் முழுமையாக நிலையாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கிறீர்களா, அல்லது விலகுமா — எந்த திசையில்?
- AP Physics 1 — Unit 6: Energy and Momentum of Rotating Systems
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.4 Rigid body mechanics
- General High School Physics — Rotation, gravitation & orbits
- NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces
- வட்ட இயக்கத்திற்கு வருக
- பந்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- எப்போதும் திரும்புதல்
- தரவைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.