சுதந்திர வீழ்ச்சி: நிறை, பொருட்கள் எவ்வளவு வேகமாக விழுகின்றன என்பதை மாற்றுமா?
1 · கணிப்பு
இலகுவான, நடுத்தர, கனமான பந்துகளை ஒரே உயரத்தில், ஒரே நேரத்தில் விடுங்கள். எது முதலில் தரையில் விழும்?
- கனமான பந்து வேகமாக விழுந்து முதலில் இறங்கும்.
- மூன்றும் ஒரே விகிதத்தில் விழுந்து ஒன்றாக இறங்கும்.
- இலகுவான பந்து வேகமாக விழுந்து முதலில் இறங்கும்.
2 · அமைப்பு
- சுதந்திர-வீழ்ச்சி முன்னமைப்பைத் திறங்கள். வெவ்வேறு அளவுகள் கொண்ட மூன்று பந்துகள், ஒரே உயரத்தில் வரிசையாக இருப்பதைப் பார்க்க வேண்டும்.
- நடுத்தர பந்தில் உயர ஆய்வியை இணைத்து, மூன்று பந்துகளும் ஒரே y-நிலையில் தொடங்குவதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
- உருவகத்தை இயக்கி, ஒவ்வொரு பந்தின் வீழ்ச்சி நேரத்தையும் நிறுத்திக்கடிகாரம்/ஃபிரேம் எண்ணிக்கை மூலம் அளவிடுங்கள்.
3 · தரவு சேகரி
| நிறை (kg) | கழிந்த நேரம் (s) | வீழ்ச்சி வேகம் (m/s) | உந்தம் (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.00 | ||
| 3.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 1.00 |
மூன்று பந்துகளுக்கும், ஒரே வரைபடத்தில், கழிந்த நேரத்திற்கு (x-அச்சு) எதிராக வீழ்ச்சி வேகத்தை (y-அச்சு) வரையுங்கள்.
4 · பகுப்பாய்வு
- ஒரே கழிந்த நேரத்தில், இலகு, நடுத்தர, கனமான பந்துகளின் வீழ்ச்சி வேகங்களை ஒப்பிடுங்கள். என்ன கவனிக்கிறீர்கள்?
- உங்கள் தரவைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு பந்தின் முடுக்கத்தையும் (Δspeed / Δtime) கணக்கிடுங்கள். அது g = 9.8 m/s²-உடன் எவ்வாறு ஒப்பிடுகிறது?
5 · நீட்டிப்பு
- உண்மையான காற்றில் விடப்பட்ட ஒரு இறகும் பந்துப்பந்தய பந்தும் ஒன்றாக இறங்பதில்லை. இந்த இலட்சியமாக்கப்பட்ட உருவகத்தில் இல்லாத, எந்த விசை அந்த வேறுபாட்டை ஏற்படுத்துகிறது?
- நிலவில் விண்வெளி வீரர்கள் ஒரு சுத்தியலையும் ஒரு இறகையும் விட்டபோது அவை ஒன்றாக இறங்கின. உண்மையான பொருட்களுடன் இந்த நிரூபணத்தைக் காண, நிலவு பூமியை விட ஏன் சிறந்த இடம் என்று விளக்குங்கள்.
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
உந்தம்
ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் மூன்று பந்துகளும் ஒரே வீழ்ச்சி வேகத்தைப் பங்கிட்டாலும், உந்தம் நிறையுடன் அளவுகோலமாவதால் அவற்றின் உந்தங்கள் வேறுபடுகின்றன — எவ்வளவு வேகமாக விழாததாலும், கனமான பந்து தாக்கத்தில் அதிக சேதம் செய்யும் என்பதற்கு இதுவே காரணம்.
எந்திரவியல்
- எறிபொருள் இயக்கம் & இயக்க ஆற்றல்
- சரிவில் பந்து: உராய்வற்ற சரிவில் ஆற்றல்
- உராய்வு சரிவில் கட்டை: நிலை-உராய்வு வாசலைக் கண்டறிதல்
- எல்லை வேகம்: இழுவை வழியாக வீழ்ச்சி
- விசை ஆய்வகம்: நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி
- 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