ஸ்பிரிங்கில் நிறை: எளிய இசைவு இயக்கம்
1 · கணிப்பு
ஸ்பிரிங்கில் தொங்கும் நிறையை இரட்டிப்பாக்கினால், அலைவுக் காலம் இரட்டிப்பாகுமா?
- காலம் இரட்டிப்பாகும்.
- காலம் அப்படியே இருக்கும்.
- காலம் அதிகரிக்கும், ஆனால் இரட்டிப்பாக இல்லை.
2 · அமைப்பு
- எந்திரவியல் தொகுதியில் உள்ள ஸ்பிரிங்-நிறை முன்னமைப்பைத் திறங்கள். ஒரு பந்து (பாப்) மேலே நிலையான ஸ்பிரிங்கிலிருந்து தொங்குகிறது.
- பாப்புடன் ஏற்கனவே இணைக்கப்பட்ட வேக ஆய்வியைக் குறியுங்கள் — அது அலைவுறும்போது பாப்பின் தற்காலிக வேகத்தைத் தெரிவிக்கிறது.
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பாப்பின் நிறை மற்றும் ஸ்பிரிங்கின் விறைப்புத்தன்மையை அமைத்து, பாப்பை சற்று கீழே இழுத்து, விடுவித்து, அலைவுற்று நிலைபெற விடுங்கள்.
3 · தரவு சேகரி
| நிறை (kg) | ஸ்பிரிங் மாறிலி (N/m) | அலைவுக் காலம் (s) | சமநிலை நீட்சி (m) |
|---|---|---|---|
| 0.50 | 30.00 | ||
| 1.00 | 30.00 | ||
| 2.00 | 30.00 |
உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், நிறை m (kg) எதிராக காலம் T (s)-ஐ வரையுங்கள். தொடர்பு ஒரு நேர்கோடா? அதற்குப் பதிலாக T-ஐ √m-க்கு எதிராக வரைந்து பாருங்கள் — என்ன கவனிக்கிறீர்கள்?
4 · பகுப்பாய்வு
- T = 2π√(m/k) பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு வரிசைக்கும் காலத்தை கணக்கிட்டு, சாண்ட்பாக்ஸில் நீங்கள் நேரம் எடுத்த மதிப்புடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- வரிசைகள் 1 மற்றும் 3, 1:4 விகிதத்தில் நிறைகளைக் கொண்டுள்ளன. காலம் எந்த காரணியால் மாறியது? அது √4 = 2-உடன் பொருந்துகிறதா?
5 · நீட்டிப்பு
- நிறைக்குப் பதிலாக ஸ்பிரிங் மாறிலி k-ஐ அதிகரித்தால், காலம் அதிகரிக்குமா குறையுமா? நீங்கள் எதிர்பார்க்கும் போக்கை வரையுங்கள்.
- பாப், ஈர்ப்பின் கீழ் தெரியும்படி தாழ்ந்து தொங்குகிறது (சமநிலை நீட்சி = mg/k), ஆனால் ஈர்ப்பு g, T = 2π√(m/k)-இல் தோன்றுவதில்லை. சமநிலை நிலை ஈர்ப்பால் பாதிக்கப்பட்டாலும், காலம் ஏன் பாதிக்கப்படாமல் இருக்கிறது என்று விளக்குங்கள்.
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
ஸ்பிரிங் அலைவுக் காலம் (SHM)
ஒரு இலட்சிய ஸ்பிரிங்கில் அலைவுறும் நிறைக்கு, காலம் நிறை மற்றும் ஸ்பிரிங் மாறிலியை மட்டுமே சார்ந்தது — வீச்சு அல்லது ஈர்ப்பை அல்ல.
சமநிலையில் இயக்க ஆற்றல்
பாப், சமநிலை புள்ளி வழியாக கடக்கும்போது வேகம் மிக அதிகம்; அங்கே அதன் இயக்க ஆற்றலைக் காண, ஆய்வியில் அந்த உச்ச வேகத்தைப் படியுங்கள்.
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
- சீரான வட்ட இயக்கம் & மையநோக்கு விசை