துள்ளும் பந்து: தாக்கத்தில் ஆற்றல் இழப்பு

1 · கணிப்பு

ஒரு பந்து கீழே விடப்பட்டு தரையில் துள்ளும்போது, அது விடப்பட்ட அதே உயரத்திற்கா, அதிக உயரத்திற்கா, அல்லது குறைந்த உயரத்திற்கா திரும்பி எழும்புகிறது?

2 · அமைப்பு

  1. துள்ளும் பந்து முன்னமைப்பைத் திறங்கள். தரைக்கு மேல் பந்தின் தொடக்க உயரம் மற்றும் அதன் நிறையைக் குறியுங்கள்.
  2. உயர ஆய்வி பந்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்துங்கள் — அது மீட்டர்களில், தரைக்கு மேல் பந்தின் உயரத்தைத் தெரிவிக்கிறது.
  3. உருவகத்தை இயக்கி, பந்து விழுந்து துள்ள விடுங்கள். முதல் திரும்பி எழும்பும் உச்சத்தில் இடைநிறுத்தி, அடைந்த உச்ச உயரத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

நிறை (kg)வீழ்ச்சி உயரம் (m)ஈர்ப்பு PE (J)மீள் எழுச்சி உயரம் (1ஆம் துள்ளல்) (m)
1.001.50
1.002.00
1.502.50

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், விடப்பட்ட உயரத்திற்கு (x-அச்சு) எதிராக திரும்பி எழும்பும் உயரத்தை (y-அச்சு) வரையுங்கள். கோட்டின் வடிவத்தை விளக்குங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

  1. ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், திரும்பி எழும்பும் உயரத்தை விடப்பட்ட உயரத்தால் வகுங்கள். உங்கள் மூன்று முயற்சிகளிலும் இந்த விகிதத்தைப் பற்றி என்ன கவனிக்கிறீர்கள்?
  2. பந்தின் துள்ளல் 0.8. அந்த மதிப்பை இருமடியாக்கி, மேலே நீங்கள் கணக்கிட்ட விகிதத்துடன் ஒப்பிடுங்கள். என்ன தொடர்பு காண்கிறீர்கள்?

5 · நீட்டிப்பு

  1. 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?
  2. 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?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்

விடுவிப்பதற்கு சற்று முன், தரைக்கு மேல் பந்தின் உயரத்தில் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் — இதுவே வீழ்ச்சியின்போது இயக்க ஆற்றலாகவும், துள்ளலுக்குப் பின் மீண்டும் உயரமாகவும் மாறக்கூடிய ஆற்றல் பட்ஜெட்.

இயக்க ஆற்றல்

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.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

எந்திரவியல்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்