எளிய ஊசல்
1 · கணிப்பு
ஒரு ஊசலின் நீளத்தை இரட்டிப்பாக்கினால், அதன் அலைவுக் காலத்திற்கு என்ன நடக்கும்? பாப்பை கனமாக்குவது காலத்தை மாற்றுமா?
- நீண்ட ஊசலுக்கு நீண்ட காலம் (மெதுவாக முன்னும் பின்னும் ஆடும்); நிறைக்கு விளைவு இல்லை.
- நீண்ட ஊசலுக்கு குறைந்த காலம் (வேகமாக முன்னும் பின்னும் ஆடும்).
- கயிற்றின் நீளம் எதுவும் பொருட்படாமல், கனமான பாப் மெதுவாக ஆடும்.
2 · அமைப்பு
- எந்திரவியல் சாண்ட்பாக்ஸில் உள்ள ஊசல் முன்னமைப்பைத் திறங்கள்.
- பாப்புடன் வேக ஆய்வி கணிதப் பேனலில் நேரலையில் உள்ளதை உறுதிப்படுத்துங்கள் — ஒவ்வொரு ஊசலாட்டத்தின் அடியிலும் அதன் உச்ச மதிப்பைப் படிப்பீர்கள்.
- ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பாப்பின் நிறை, கயிற்றின் நீளம், செங்குத்திலிருந்து விடுவிக்கும் கோணம் ஆகியவற்றை அமைத்து, பாப்பை விடுவித்து ஆட விடுங்கள்.
3 · தரவு சேகரி
| நிறை (kg) | கயிற்றின் நீளம் (m) | விடும் கோணம் (°) | அலைவுக் காலம் (s) | அதிகபட்ச வேகம் (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.00 | 15.00 | ||
| 1.00 | 1.50 | 20.00 | ||
| 1.00 | 2.00 | 10.00 |
உங்கள் மூன்று வரிசைகளுக்கும், கயிற்றின் நீளத்திற்கு (m) எதிராக அலைவுக் காலத்தை (s) வரையுங்கள். தொடர்பு ஒரு நேர்கோடா?
4 · பகுப்பாய்வு
- ஒரு வரிசைக்கு, ஆற்றல் அழிவின்மையைப் பயன்படுத்தி (½mv² = mgh, h = L(1 − cos θ₀)) ஊசலாட்டத்தின் அடியில் பாப்பின் அதிகபட்ச வேகத்தை கணக்கிட்டு, உங்கள் நேரலை வேக-ஆய்வி வாசிப்புடன் ஒப்பிடுங்கள். அவை ஒத்திசைகின்றனவா?
- மூன்று வரிசைகளிலும் அலைவுக் கால நெடுவரிசையைப் பாருங்கள். அது பாப்பின் நிறையைச் சார்ந்ததா? ஏன் அல்லது ஏன் இல்லை என்பதை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி விளக்குங்கள்.
5 · நீட்டிப்பு
- அலைவுக் கால சூத்திரம் T = 2π√(L/g), சிறிய விடுவிக்கும் கோணங்களை கருதுகிறது. விடுவிக்கும் கோணம் 30°-ஐ கடக்கும்போது உண்மையான காலத்திற்கு என்ன நடக்கும் என்று கணியுங்கள்— சாண்ட்பாக்ஸின் அளக்கப்பட்ட காலம் இன்னும் சூத்திரத்துடன் பொருந்துமா?
- ஊசலாட்டத்தின் அடியில், ஊசல் வேகமாக இருக்கும். அதன் ஆரம்ப ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் எங்கே சென்றது, பல ஊசலாட்டங்களிலும் மொத்தம் ஏன் (கிட்டத்தட்ட) நிலையாக இருக்கிறது?
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
ஊசல் காலம் (சிறிய-கோணம்)
சிறிய விடுவிக்கும் கோணங்களுக்கு, ஒரு எளிய ஊசலின் காலம், அதன் நீளம் மற்றும் ஈர்ப்பை மட்டுமே சார்ந்தது — பாப்பின் நிறையையோ எவ்வளவு தூரம் விடுவிக்கப்பட்டதையோ அல்ல.
ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்
பாப், விடுவிக்கும் புள்ளியிலிருந்து ஊசலாட்டத்தின் அடிக்கு விழும் உயரம், h = L(1 − cos θ₀), எவ்வளவு நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாறுகிறது — எனவே அடியில் பாப் எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது என்பதை அமைக்கிறது.
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
- ஸ்பிரிங்கில் நிறை: எளிய இசைவு இயக்கம்
- சீரான வட்ட இயக்கம் & மையநோக்கு விசை