எந்திரவியல்
நியூட்டன் கிராடல்
உந்தம் வரிசை வழியாகக் கடந்து தூரப் பந்தை அடைவதைப் பாருங்கள்.
நியூட்டன் கிராடல் — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். உந்தம் வரிசை வழியாகக் கடந்து தூரப் பந்தை அடைவதைப் பாருங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
நியூட்டன் கிராடல்
சம பந்துகளின் வரிசை ஏறக்குறைய மீள்ம மோதல்கள் வழியாக உந்தத்தை கடத்துகிறது — தூரப் பந்து வெளியே ஆடும், மற்றவை அரிதாகவே அசையும்.
முனைப் பந்து வரிசையை தாக்கும்போது, உந்தம் தொடர்புகளின் சங்கிலி வழியாக பயணிக்கிறது. இலட்சிய வழக்கில் கடைசி பந்து பெரும்பாலான உந்தத்துடன் வெளியேறும், உள் பந்துகள் ஏறக்குறைய நிலையாக இருக்கும்.
- வரிசை வழியாக உந்தம் அழியாமல் இருக்கும்
- ஏறக்குறைய மீள்ம தொடர்புகள்
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
முதல் பந்தை விடுவிக்கும் உயரம் h-க்கு பின்னால் இழுத்து, அதை வரிசையில் ஆட விட்டால், கடைசி பந்து எவ்வளவு வேகமாக வெளியே பறக்கிறது என்பதை என்ன தீர்மானிக்கிறது?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- தூரப் பந்து, முதல் பந்து தாக்கத்தின்போது கொண்டிருந்த ஏறக்குறைய அதே வேகத்தில் வெளியேறும்.
- தூரப் பந்து மெதுவாக வெளியேறும், ஏனெனில் நடுப் பந்துகள் சில இயக்கத்தை உறிஞ்சுகின்றன.
- தூரப் பந்து, முதல் பந்தின் தாக்க வேகத்தை விட வேகமாக வெளியேறும்.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- பந்தின் நிறை (kg)
- விடும் உயரம் (m)
நீங்கள் அளப்பவை:
- விடுவிப்பு PE (J)
- தூரப் பந்தின் வெளியேறும் வேகம் (m/s)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- சாண்ட்பாக்ஸில் உள்ள நியூட்டன் தொட்டில் முன்னமைப்பைத் திறங்கள்.
- இடதுபுறமுள்ள பந்தை வெளிநோக்கியும் மேல்நோக்கியும் இழுத்து ஒரு விடுவிக்கும் உயரத்தை அமைத்து, அது தன் ஓய்வு நிலைக்கு மேல் எவ்வளவு உயரத்தில் உள்ளது என்பதைப் படியுங்கள்.
- பந்தை விடுவித்து, அது தொடர்ந்துள்ள பந்துகளின் வரிசையில் இறங்கி ஆட விடுங்கள். எதிர்ப் பக்கத்தில் எந்தப் பந்து(கள்) வெளியே பறக்கின்றன, எவ்வளவு உயரம் அடைகின்றன என்பதைப் பாருங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் — PE = m·g·h
பின்னால் இழுக்கப்பட்ட பந்து, அதன் ஓய்வு நிலைக்கு மேல் நீங்கள் தூக்கிய தூரத்திற்கு அதன் எடைக்குச் சமமான ஆற்றலை சேமிக்கிறது — விடுவிக்கப்பட்டதும் இதுவே முழு சங்கிலி தாக்கத்திற்கும் சக்தி தருகிறது.
இயக்க ஆற்றல் — KE = ½·m·v²
விடுவிக்கப்பட்ட பந்து இறங்கும்போது, அதன் சேமித்த PE, KE ஆக மாறுகிறது; அடியில், அந்த KE, மோதல் சங்கிலி வழியாக கிட்டத்தட்ட முழுவதும் தூரப் பந்திற்கு கைமாற்றப்படுகிறது.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், விடுவிக்கும் PE (mgh) மற்றும், ஊசலின் அடியை அடையும் முன் முதல் பந்து கொண்டிருக்க வேண்டிய தாக்க KE (½mv², v-க்கு நீங்கள் அளந்த farSpeed) கணக்கிடுங்கள். இரு ஆற்றல்களும் எவ்வாறு ஒப்பிடுகின்றன?
- சம நிறைகளின் சங்கிலிக்கு உந்த மற்றும் இயக்க ஆற்றல் அழிவின்மையைப் பயன்படுத்தி, தூரப் பந்து (ஏறக்குறைய) முதல் பந்தின் தாக்க வேகத்துடன் வெளியேறுவதும், நடுவிலுள்ள பந்துகள் அரிதாகவே நகர்வதும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- மோதலின் தூண்டல் ஒவ்வொரு பந்தின் வழியாகவும் கடந்தாலும், நடுப் பந்துகள் ஏன் அரிதாகவே நகர்கின்றன?
- சாண்ட்பாக்ஸில், தூரப் பந்து எப்போதாவது உங்கள் விடுவிக்கும் உயரத்திற்கு சரியாக ஆடுகிறதா? இருந்தால், அந்த இடைவெளி, மோதல்கள் உண்மையில் எவ்வளவு மீள்மமானவை என்பதை என்ன சொல்கிறது?
- AP Physics 1 — Unit 4: Linear Momentum
- AP Physics C: Mechanics — Unit 4: Linear Momentum
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Momentum & collisions
- NGSS High School Physics — Conservation of momentum
- Middle School Physical Science — Newton's third law and collisions
- நியூட்டன் தொட்டிலுக்கு வருக
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- முதல் பந்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- வரிசை வழியாக உந்தம்
- தரவைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.