சரிவில் பந்து: உராய்வற்ற சரிவில் ஆற்றல்
1 · கணிப்பு
கனமான பந்தும் இலகுவான பந்தும், உராய்வற்ற சரிவில் ஒரே உயரத்திலிருந்து ஓய்வில் விடப்படுகின்றன. எது அடியை வேகமாக அடையும்?
- கனமான பந்து அடியை வேகமாக அடையும்.
- இரு பந்துகளும் அதே வேகத்தில் அடியை அடையும்.
- இலகுவான பந்து அடியை வேகமாக அடையும்.
2 · அமைப்பு
- சரிவு முன்னமைப்பைத் திறங்கள். சரிவின் சாய்வுக் கோணம், பந்தின் நிறை, சரிவின் அடியிலிருந்து அதன் தொடக்க உயரம் ஆகியவற்றைக் குறியுங்கள்.
- பண்புகள் பேனலைப் பயன்படுத்தி, இந்த முயற்சிக்கு பந்தின் நிறை மற்றும் சரிவின் கோணத்தை அமைத்து, சரிவின் அடியிலிருந்து பந்தின் செங்குத்து தொடக்க உயரத்தைக் குறியுங்கள்.
- உருவகத்தை இயக்கி, சரிவின் அடியை அடையும் சமயத்தில் பந்தின் வேக வாசிப்பை (ஆய்வி) பதிவு செய்யுங்கள்.
3 · தரவு சேகரி
| நிறை (kg) | சரிவுக் கோணம் (°) | விடப்பட்ட உயரம் (m) | ஈர்ப்பு PE (J) | அடியில் வேகம் (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 15.00 | 0.30 | ||
| 1.50 | 25.00 | 0.50 | ||
| 2.00 | 35.00 | 0.70 |
உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், தொடக்க உயரத்திற்கு (x-அச்சு) எதிராக அடியில் வேகத்தை (y-அச்சு) வரையுங்கள். தொடர்பு ஒரு நேர்கோடா?
4 · பகுப்பாய்வு
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், நீங்கள் அளந்த அடி வேகத்தைப் பயன்படுத்தி 1/2 m v^2 கணக்கிடுங்கள். அதை ஈர்ப்பு PE நெடுவரிசையுடன் ஒப்பிடுங்கள். என்ன கவனிக்கிறீர்கள்?
- உங்கள் மூன்று முயற்சிகளும் வெவ்வேறு சரிவுக் கோணங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. அதே தொடக்க உயரத்துடன், கோணத்தை மட்டும் மாற்றுவது இறுதி வேகத்தை மாற்றுமா? ஆற்றல் அழிவின்மையைப் பயன்படுத்தி ஏன் அல்லது ஏன் இல்லை என்று விளக்குங்கள்.
5 · நீட்டிப்பு
- உங்கள் ஈர்ப்பு PE நெடுவரிசை நிறையைச் சார்ந்தது, ஆனால் அளக்கப்பட்ட இறுதி வேகம் அல்ல. உராய்வற்ற சரிவில், கனமான பந்து இலகுவானதை விட வேகமாக அடியை அடையாதது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- உண்மையான சரிவில் சிறிது உராய்வு உள்ளது, உருளும் உண்மையான பந்து, உருளும்போது சுழல சில ஆற்றலையும் செலவழிக்க வேண்டும். உண்மையான பந்தின் இறுதி வேகம், உங்கள் உராய்வற்ற கணிப்பை விட அதிகமா குறைவா இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கிறீர்களா? ஏன்?
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்
சரிவின் அடியிலிருந்து பந்தின் உயரம், விடுவிப்பதற்கு முன் ஈர்ப்பு PE-ஐ சேமிக்கிறது — அது இறங்கும்போது இயக்கமாக மாறும் ஆற்றல் பட்ஜெட்.
இயக்க ஆற்றல்
உராய்வற்ற சரிவில், பந்து அடியை அடையும் நேரத்திற்குள், தொடக்க PE முழுவதும் KE ஆக மாறியுள்ளது, அதுவே அதன் இறுதி வேகத்தை நிர்ணயிக்கிறது.
எந்திரவியல்
- எறிபொருள் இயக்கம் & இயக்க 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
- சீரான வட்ட இயக்கம் & மையநோக்கு விசை