விசை ஆய்வகம்: நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி
1 · கணிப்பு
நீங்கள் உராய்வற்ற தரையில் ஒரு பெட்டியை நிலையான விசையால் தள்ளுகிறீர்கள். அதே விசையால் கனமான பெட்டியைத் தள்ளினால், அது இலகுவானதை விட வேகமா, மெதுவா, அல்லது அதே விகிதத்தில் வேகமாகுமா?
- கனமான பெட்டி வேகமாக முடுக்கமடையும்
- இரு பெட்டிகளும் அதே விகிதத்தில் முடுக்கமடையும்
- கனமான பெட்டி மெதுவாக முடுக்கமடையும்
2 · அமைப்பு
- விசை ஆய்வக முன்னமைப்பைத் திறங்கள். ஒரு ஒற்றைப் பெட்டி, ஒரு நிலையான விசை முன்னோக்கி தள்ள, உராய்வற்ற தரையில் ஓய்வில் உள்ளது.
- பெட்டியுடன் வேக ஆய்வி இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்தி, பெட்டியின் நிறை மற்றும் பிரயோகிக்கப்பட்ட விசையின் வலிமையை பண்புகள் பேனல் பேனலில் சரிபாருங்கள்.
- கீழே உள்ள ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பெட்டியின் நிறை மற்றும் விசையின் வலிமையை பண்புகள் பேனலில் பொருத்தும்படி அமைத்து, உருவகத்தை சரியாக 1 விநாடி (60 ஃபிரேம்கள்) இயக்கி, ஆய்வியின் வேகத்தைப் படியுங்கள்.
3 · தரவு சேகரி
| நிறை (kg) | பிரயோகிக்கப்பட்ட விசை (N) | t = 1 s-இல் வேகம் (m/s) | t = 1 s-இல் உந்தம் (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 2.00 | 8.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | ||
| 4.00 | 8.00 |
சோதித்த ஒவ்வொரு நிறைக்கும் ஒரு கோடு, பிரயோகிக்கப்பட்ட விசைக்கு (x-அச்சு) எதிராக 1 விநாடிக்குப் பின் நீங்கள் அளந்த வேகத்தை (y-அச்சு) வரையுங்கள். ஒவ்வொரு கோட்டின் சாய்வு என்ன குறிக்கிறது?
4 · பகுப்பாய்வு
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பிரயோகிக்கப்பட்ட விசையை நிறையால் வகுங்கள். அந்த மதிப்பு, 1 விநாடிக்குப் பின் நீங்கள் அளந்த வேகத்துடன் எவ்வாறு ஒப்பிடுகிறது? நீங்கள் இப்போது கணக்கிட்டது என்ன அளவு?
- வரிசைகள் 1 மற்றும் 3-ஐ ஒப்பிடுங்கள் (ஒரே விசை, வேறு நிறை). நிறையை இரட்டிப்பாக்கியது, அதே 1-விநாடி தள்ளலுக்குப் பின் வரும் வேகத்தை எவ்வளவு மாற்றியது?
5 · நீட்டிப்பு
- இந்தத் தரை உராய்வற்றது. ஒரு சிறிய நிலையான உராய்வு விசையும் பெட்டியின் மீது செயல்பட்டால், உங்கள் வேக வாசிப்புகள் எவ்வாறு மாறும் என்று கணியுங்கள். பிரயோகிக்கப்பட்ட விசையை நிறையால் மட்டும் வகுப்பது, விளையும் முடுக்கத்தை இன்னும் கணிக்குமா?
- ஒரு கடை வண்டியையும் நிரப்பப்பட்ட டெலிவரி லாரியையும், ஒரே விசையை உற்பத்தி செய்யும் ஒரு இயந்திரம் தள்ள முடியும். அவை ஏன் ஒரே விகிதத்தில் வேகமாகாது என்பதை உங்கள் தரவைப் பயன்படுத்தி விளக்குங்கள்.
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி
ஒரு பொருள் மீதான நிகர விசை, அதன் நிறை × முடுக்கம். இங்கே ஒரு ஒற்றை நிலையான விசை, பெட்டியை ஓய்விலிருந்து முடுக்கமடையச் செய்கிறது, எனவே நிலையான நேரத்திற்குப் பின் அளக்கப்படும் வேகம், அந்த விசை உருவாக்கிய முடுக்கத்தை வெளிப்படுத்துகிறது.
உந்தம்
உந்தம் நிறை × திசைவேகம். ஒவ்வொரு முயற்சியும் ஓய்வில் தொடங்குவதால், 1-விநாடி குறியில் உள்ள உந்தம், ஒரே தள்ளல் வெவ்வேறு நிறைப் பெட்டிகளில் எவ்வளவு இயக்கத்தை உருவாக்குகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.
எந்திரவியல்
- எறிபொருள் இயக்கம் & இயக்க ஆற்றல்
- சரிவில் பந்து: உராய்வற்ற சரிவில் ஆற்றல்
- உராய்வு சரிவில் கட்டை: நிலை-உராய்வு வாசலைக் கண்டறிதல்
- எல்லை வேகம்: இழுவை வழியாக வீழ்ச்சி
- எதிர் விசைகள்: நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி & உந்தம்
- துள்ளும் பந்து: தாக்கத்தில் ஆற்றல் இழப்பு
- மீள்ம மோதல்கள் & உந்த அழிவின்மை
- மீள்மற்ற மோதல் & உந்த அழிவின்மை
- நியூட்டன் தொட்டில்: உந்தம் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றம்
- எளிய ஊசல்
- ஸ்பிரிங்கில் நிறை: எளிய இசைவு இயக்கம்
- சீரான வட்ட இயக்கம் & மையநோக்கு விசை