எந்திரவியல்
ஊசல்
ஒவ்வொரு ஊசலாட்டத்தின் அடியில் பாப் வேகமாவதையும் உச்சியில் நிற்பதையும் பாருங்கள்.
ஊசல் — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். ஒவ்வொரு ஊசலாட்டத்தின் அடியில் பாப் வேகமாவதையும் உச்சியில் நிற்பதையும் பாருங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
எளிய இசைவு அலைவு
ஈர்ப்பு சமநிலை நோக்கி மீட்டு விசையைத் தருவதால் ஊசல் முன்னும் பின்னும் ஆடுகிறது. சிறிய கோணங்களுக்கு, இயக்கம் ஏறக்குறைய எளிய இசைவு இயக்கம்.
பாப் இடம்பெயர்க்கப்படும்போது, ஈர்ப்பின் வளைவு வழியான கூறு அதை மிகக் குறைந்த புள்ளியை நோக்கி இழுக்கிறது. அந்த மீட்டு விசை பாப்பை அலைவுறச் செய்கிறது — அடியில் வேகமாக, திருப்பப் புள்ளிகளில் மெதுவாக, ஒழுங்கான சுழற்சியில் மீண்டும் மீண்டும்.
- T ≈ 2π√(L/g) (சிறிய கோணங்கள்)
- மீட்டு விசை ∝ இடப்பெயர்ச்சி (சிறிய θ)
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 ஊசலின் நீளத்தை இரட்டிப்பாக்கினால், அதன் அலைவுக் காலத்திற்கு என்ன நடக்கும்? பாப்பை கனமாக்குவது காலத்தை மாற்றுமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- நீண்ட ஊசலுக்கு நீண்ட காலம் (மெதுவாக முன்னும் பின்னும் ஆடும்); நிறைக்கு விளைவு இல்லை.
- நீண்ட ஊசலுக்கு குறைந்த காலம் (வேகமாக முன்னும் பின்னும் ஆடும்).
- கயிற்றின் நீளம் எதுவும் பொருட்படாமல், கனமான பாப் மெதுவாக ஆடும்.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- நிறை (kg)
- கயிற்றின் நீளம் (m)
- விடும் கோணம் (°)
நீங்கள் அளப்பவை:
- அலைவுக் காலம் (s)
- அதிகபட்ச வேகம் (m/s)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- எந்திரவியல் சாண்ட்பாக்ஸில் உள்ள ஊசல் முன்னமைப்பைத் திறங்கள்.
- பாப்புடன் வேக ஆய்வி கணிதப் பேனலில் நேரலையில் உள்ளதை உறுதிப்படுத்துங்கள் — ஒவ்வொரு ஊசலாட்டத்தின் அடியிலும் அதன் உச்ச மதிப்பைப் படிப்பீர்கள்.
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பாப்பின் நிறை, கயிற்றின் நீளம், செங்குத்திலிருந்து விடுவிக்கும் கோணம் ஆகியவற்றை அமைத்து, பாப்பை விடுவித்து ஆட விடுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
ஊசல் காலம் (சிறிய-கோணம்) — T = 2π·√(L / g)
சிறிய விடுவிக்கும் கோணங்களுக்கு, ஒரு எளிய ஊசலின் காலம், அதன் நீளம் மற்றும் ஈர்ப்பை மட்டுமே சார்ந்தது — பாப்பின் நிறையையோ எவ்வளவு தூரம் விடுவிக்கப்பட்டதையோ அல்ல.
ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் — PE = m·g·h
பாப், விடுவிக்கும் புள்ளியிலிருந்து ஊசலாட்டத்தின் அடிக்கு விழும் உயரம், h = L(1 − cos θ₀), எவ்வளவு நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாறுகிறது — எனவே அடியில் பாப் எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது என்பதை அமைக்கிறது.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு வரிசைக்கு, ஆற்றல் அழிவின்மையைப் பயன்படுத்தி (½mv² = mgh, h = L(1 − cos θ₀)) ஊசலாட்டத்தின் அடியில் பாப்பின் அதிகபட்ச வேகத்தை கணக்கிட்டு, உங்கள் நேரலை வேக-ஆய்வி வாசிப்புடன் ஒப்பிடுங்கள். அவை ஒத்திசைகின்றனவா?
- மூன்று வரிசைகளிலும் அலைவுக் கால நெடுவரிசையைப் பாருங்கள். அது பாப்பின் நிறையைச் சார்ந்ததா? ஏன் அல்லது ஏன் இல்லை என்பதை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- அலைவுக் கால சூத்திரம் T = 2π√(L/g), சிறிய விடுவிக்கும் கோணங்களை கருதுகிறது. விடுவிக்கும் கோணம் 30°-ஐ கடக்கும்போது உண்மையான காலத்திற்கு என்ன நடக்கும் என்று கணியுங்கள்— சாண்ட்பாக்ஸின் அளக்கப்பட்ட காலம் இன்னும் சூத்திரத்துடன் பொருந்துமா?
- ஊசலாட்டத்தின் அடியில், ஊசல் வேகமாக இருக்கும். அதன் ஆரம்ப ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் எங்கே சென்றது, பல ஊசலாட்டங்களிலும் மொத்தம் ஏன் (கிட்டத்தட்ட) நிலையாக இருக்கிறது?
- 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
- ஊசலுக்கு வருக
- பாப்பைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- முன்னும் பின்னும்
- தரவைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.