ஈர்ப்பு வீழ்ச்சி: விடப்பட்ட ஆய்வி தொடர்ந்து வேகமாகுமா?

1 · கணிப்பு

ஒரு ஆய்வி ஓய்விலிருந்து விடுவிக்கப்பட்டு, தலைகீழ் வர்க்க ஈர்ப்பின் கீழ், மைய நிறை நோக்கி நேராக விழுகிறது. ஆரம் 3.0 m இலிருந்து 2.0 m, பின்னர் 1.0 m ஆகக் குறையும்போது, அதன் வேகம் எவ்வாறு மாறுகிறது?

• பூமியின் மேற்பரப்பு அருகில் விடப்பட்ட பந்தைப் போலவே, நிலையான விகிதத்தில் வேகம் பெறும்.
• நெருங்கும்போது இழுவை வலிமையாகுவதால், வேகமாக, மேலும் வேகமாகும்.
• மைய நிறை வேகமானவற்றை விலக்குவதால், நெருங்கும்போது மெதுவாகும்.

2 · அமைப்பு

1. grav-fall முன்னமைப்பைத் திறங்கள். ஒரு ஒற்றை ஆய்வி, கேன்வாஸின் மையத்திலுள்ள மைய நிறையிலிருந்து r₀ = 3.5 m தூரத்தில் ஓய்வில் உள்ளது.
2. எதையும் இயக்கும் முன், r-ஆய்வி (தூரம்) மற்றும் வேக ஆய்வி இரண்டும் ஆய்வி உடலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
3. உருவகத்தை இயக்கி, ஆய்வி r = 3.0 m, பின்னர் 2.0 m, பின்னர் 1.0 m கடக்கும்போது இடைநிறுத்தி, ஒவ்வொரு ஆரத்திலும் வேக ஆய்வியைப் படியுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

ஆரம் r (x-அச்சு) எதிராக வீழ்ச்சி வேகத்தை (y-அச்சு) வரையுங்கள். ஆய்வி விழும்போது r குறைவதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், எனவே வளைவை வலமிருந்து இடமாகப் படியுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஆய்வி, 3.5→3.0 m இலிருந்தும் மீண்டும் 1.5→1.0 m இலிருந்தும் அதே 0.5 m விழுகிறது, ஆனால் உள் இடைவெளியில் தெளிவாக அதிக வேகம் பெறுகிறது. சம தூரங்கள் சம வேக ஆதாயங்களைத் தராதது ஏன் (நிலையான g-இல் சுதந்திர வீழ்ச்சியைப் போல் அல்லாமல்), உங்கள் தரவைப் பயன்படுத்தி விளக்குங்கள்.
2. ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், நீங்கள் அளந்த வீழ்ச்சி வேகத்தை, அதே ஆரத்தில் உள்ள விடுபடு வேகத்துடன் ஒப்பிடுங்கள். வீழ்ச்சி வேகம் எப்போதும் சிறியது — ஆய்வி ஓய்வில் தொடங்கியதால் (அதன் மொத்த ஆற்றல் எதிர்மறை, எனவே அது பிணைக்கப்பட்டே இருக்கும்) இதனுடன் இணையுங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

1. பூமியின் மேற்பரப்பு அருகில் நாம் நிலையான g-உடன் v = √(2g·Δh) பயன்படுத்துகிறோம். அந்தச் சூத்திரம் இங்கே ஏன் தோல்வியடைகிறது, ஆய்வி உள்நோக்கி நகரும்போது நிலையான g-க்குப் பதிலாக எந்த அளவு மாற்றாக வருகிறது என்று விளக்குங்கள்.
2. இலட்சிய சூத்திரம் v = √(2GM(1/r − 1/r₀)), r → 0 ஆகும்போது முடிவிலிக்கு வெடிக்கிறது. உண்மையான உருவகம், அதற்குப் பதிலாக, ஆய்வியை மையத்திற்கு சற்று வெளியே நிலைநிறுத்துகிறது. எந்த இயற்பியல் காரணம் (மற்றும் எந்த மாதிரியாக்கத் தேர்வு) வேகத்தை முடிவுள்ளதாக வைக்கிறது?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்