நிலா வீழ்ச்சி: நிறை, சுதந்திர-வீழ்ச்சி வேகத்தை மாற்றுமா?

1 · கணிப்பு

நிலவில், ஒரு 1 kg பந்தும் ஒரு 6 kg பந்தும், காற்று எதிர்ப்பு இல்லாத வெற்றிடத்தில், ஒரே உயரத்திலிருந்து ஒன்றாக விடப்படுகின்றன. விழும்போது எது வேகமாகும்?

2 · அமைப்பு

  1. நிலா வீழ்ச்சி முன்னமைப்பைத் திறங்கள். இரு பந்துகளைக் குறியுங்கள்: ஒரு இலகுவானது (1 kg) மற்றும் ஒரு கனமானது (6 kg), நிலாவின் ஈர்ப்பின் (g = 1.6 m/s²) கீழ் ஒன்றாக விடப்படுகின்றன.
  2. ஒவ்வொரு பந்தையும் மாறி மாறி தேர்ந்தெடுத்து, ஒவ்வொரு ஓட்டத்திற்கு முன்பும், கீழே உள்ள தரவு அட்டவணையின் நிறை நெடுவரிசைக்கு பொருந்தும்படி பண்புகள் பேனலில் அதன் நிறையை அமையுங்கள்.
  3. இரு பந்துகளையும் விடுவித்து, நேர நெடுவரிசையில் பட்டியலிடப்பட்ட கழிந்த நேரத்தில் உருவகத்தை இடைநிறுத்தி, ஆய்வியிலிருந்து பந்தின் கீழ்நோக்கிய திசைவேகத்தை (vy) படியுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

நிறை (m) (kg)கழிந்த நேரம் (t) (s)திசைவேகம் (vy) (m/s)உந்தம் (p) (kg·m/s)
1.001.00
6.001.00
6.002.00

வரிசைகள் 1 மற்றும் 2-ஐப் பயன்படுத்தி, நிறைக்கு (x-அச்சு) எதிராக vy (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். பின்னர் வரிசைகள் 2 மற்றும் 3-ஐப் பயன்படுத்தி, நேரத்திற்கு எதிராக vy-ஐ வரையுங்கள். ஒவ்வொரு வரைபடமும் என்ன வடிவம், நிலவில் சுதந்திர வீழ்ச்சி பற்றி அது என்ன சொல்கிறது?

4 · பகுப்பாய்வு

  1. நீங்கள் பதிவு செய்த vy மற்றும் நிறை மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு வரிசைக்கும் உந்தம் p = mv கணக்கிடுங்கள். உங்கள் வேலையைக் காட்டுங்கள்.
  2. வரிசைகள் 1 மற்றும் 2 (ஒரே நேரம், வேறு நிறை) மற்றும் வரிசைகள் 2 மற்றும் 3 (ஒரே நிறை, வேறு நேரம்) ஒப்பிடுங்கள். திசைவேகம், நிறையையும் நேரத்தையும் எவ்வாறு சார்ந்தது என்பதை ஒவ்வொரு ஒப்பீடும் என்ன சொல்கிறது?

5 · நீட்டிப்பு

  1. F = ma மற்றும் எடை = mg பயன்படுத்தி, ஈர்ப்பு அதிக விசையால் இழுத்தாலும், கனமான பந்து நிலவில் வேகமாக விழாதது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
  2. இதே சோதனை, ஒரு இறகையும் ஒரு பந்துப்பந்தய பந்தையும் காற்றின் வழியாக பூமியில் விடுவதன் மூலம் செய்யப்பட்டால், உங்கள் தரவு அட்டவணை அப்படியே இருக்குமா? ஏன் அல்லது ஏன் இல்லை?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

உந்தம்

உந்தம் p = mv, ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் திசைவேகத்தை ஒரே அளவாக இணைக்கிறது — ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் இலகுவான மற்றும் கனமான பந்துகள் ஒரே வீழ்ச்சி வேகத்தைப் பங்கிட்டாலும், கனமான பந்து மிக அதிக உந்தத்தைத் தாங்குகிறது.

இயக்க ஆற்றல்

KE = ½mv², வேகத்தின் இருமடியுடனும் நிறையுடன் நேரடியாகவும் வளர்கிறது — எனவே ஒரே வேகத்தில் தரையில் அடிக்கும் இரு பந்துகள், அவற்றின் நிறைகள் வேறுபட்டால், மிக வேறுபட்ட அளவு இயக்க ஆற்றலைத் தாங்கிச் செல்கின்றன.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

எந்திரவியல்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்