எந்திரவியல்
ஸ்பிரிங்கில் நிறை
நிறை எளிய இசைவு இயக்கத்தில் மேலே கீழே துள்ளுவதைப் பாருங்கள்.
ஸ்பிரிங்கில் நிறை — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். நிறை எளிய இசைவு இயக்கத்தில் மேலே கீழே துள்ளுவதைப் பாருங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
ஸ்பிரிங் அலைவு
ஸ்பிரிங்கில் உள்ள நிறை, ஸ்பிரிங் இடப்பெயர்ச்சிக்கு விகிதசமமான மீட்டு விசையை செலுத்துவதால் (ஹூக் விதி) அலைவுறுகிறது.
நீட்டப்படும்போது அல்லது அழுத்தப்படும்போது, ஸ்பிரிங் நிறையை சமநிலை நோக்கி இழுக்கிறது. ஆற்றல் ஸ்பிரிங் நிலை ஆற்றலுக்கும் இயக்க ஆற்றலுக்கும் இடையே மாறிமாறி, எளிய இசைவு இயக்கத்தை உருவாக்குகிறது.
- F = −kx
- T ≈ 2π√(m/k)
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
ஸ்பிரிங்கில் தொங்கும் நிறையை இரட்டிப்பாக்கினால், அலைவுக் காலம் இரட்டிப்பாகுமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- காலம் இரட்டிப்பாகும்.
- காலம் அப்படியே இருக்கும்.
- காலம் அதிகரிக்கும், ஆனால் இரட்டிப்பாக இல்லை.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- நிறை (kg)
- ஸ்பிரிங் மாறிலி (N/m)
நீங்கள் அளப்பவை:
- அலைவுக் காலம் (s)
- சமநிலை நீட்சி (m)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- எந்திரவியல் தொகுதியில் உள்ள ஸ்பிரிங்-நிறை முன்னமைப்பைத் திறங்கள். ஒரு பந்து (பாப்) மேலே நிலையான ஸ்பிரிங்கிலிருந்து தொங்குகிறது.
- பாப்புடன் ஏற்கனவே இணைக்கப்பட்ட வேக ஆய்வியைக் குறியுங்கள் — அது அலைவுறும்போது பாப்பின் தற்காலிக வேகத்தைத் தெரிவிக்கிறது.
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பாப்பின் நிறை மற்றும் ஸ்பிரிங்கின் விறைப்புத்தன்மையை அமைத்து, பாப்பை சற்று கீழே இழுத்து, விடுவித்து, அலைவுற்று நிலைபெற விடுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
ஸ்பிரிங் அலைவுக் காலம் (SHM) — T = 2π·√(m / k)
ஒரு இலட்சிய ஸ்பிரிங்கில் அலைவுறும் நிறைக்கு, காலம் நிறை மற்றும் ஸ்பிரிங் மாறிலியை மட்டுமே சார்ந்தது — வீச்சு அல்லது ஈர்ப்பை அல்ல.
சமநிலையில் இயக்க ஆற்றல் — KE = ½·m·v²
பாப், சமநிலை புள்ளி வழியாக கடக்கும்போது வேகம் மிக அதிகம்; அங்கே அதன் இயக்க ஆற்றலைக் காண, ஆய்வியில் அந்த உச்ச வேகத்தைப் படியுங்கள்.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- T = 2π√(m/k) பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு வரிசைக்கும் காலத்தை கணக்கிட்டு, சாண்ட்பாக்ஸில் நீங்கள் நேரம் எடுத்த மதிப்புடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- வரிசைகள் 1 மற்றும் 3, 1:4 விகிதத்தில் நிறைகளைக் கொண்டுள்ளன. காலம் எந்த காரணியால் மாறியது? அது √4 = 2-உடன் பொருந்துகிறதா?
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- நிறைக்குப் பதிலாக ஸ்பிரிங் மாறிலி k-ஐ அதிகரித்தால், காலம் அதிகரிக்குமா குறையுமா? நீங்கள் எதிர்பார்க்கும் போக்கை வரையுங்கள்.
- பாப், ஈர்ப்பின் கீழ் தெரியும்படி தாழ்ந்து தொங்குகிறது (சமநிலை நீட்சி = mg/k), ஆனால் ஈர்ப்பு g, T = 2π√(m/k)-இல் தோன்றுவதில்லை. சமநிலை நிலை ஈர்ப்பால் பாதிக்கப்பட்டாலும், காலம் ஏன் பாதிக்கப்படாமல் இருக்கிறது என்று விளக்குங்கள்.
- AP Physics 1 — Unit 7: Oscillations
- AP Physics C: Mechanics — Unit 7: Oscillations
- IB Physics — A.1 Kinematics
- IB Physics — C.1 Simple harmonic motion
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Stored (potential) energy
- ஸ்பிரிங் நிறைக்கு வருக
- பாப்பைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- மேலேயும் கீழேயும்
- தரவைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.