యాంత్రిక శాస్త్రం
ఆట్వుడ్ యంత్రం
భారీ ద్రవ్యరాశి పడుతుండగా తేలికైనది అదే రేటున పైకి లేవడం చూడండి — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
ఆట్వుడ్ యంత్రం — ఇంటరాక్టివ్ యాంత్రిక శాస్త్రం సిమ్యులేషన్. భారీ ద్రవ్యరాశి పడుతుండగా తేలికైనది అదే రేటున పైకి లేవడం చూడండి — a=(m2−m1)g/(m1+m2). ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
ఆట్వుడ్ యంత్రం
కప్పెపై రెండు ద్రవ్యరాశులు కలిసి వేగవంతమవుతాయి. భారీ ద్రవ్యరాశి కిందికి దిగుతుంది, తేలికైనది అదే పరిమాణ త్వరణంతో పైకి ఎగుస్తుంది.
వ్యవస్థపై నికర బలం బరువుల తేడా (m_heavy − m_light)g, రెండు ద్రవ్యరాశులనూ వేగవంతం చేస్తుంది. మొత్తం ద్రవ్యరాశి m_heavy + m_light కాబట్టి, a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- రెండు వైపులా T ఒకటే
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
రెండు అసమాన ద్రవ్యరాశులు కప్పె నుండి వేలాడుతున్నాయి. వ్యవస్థ నడుస్తున్నప్పుడు, దాని త్వరణం పెరుగుతుందా, తగ్గుతుందా, స్థిరంగా ఉంటుందా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- త్వరణం కాలంతో పెరుగుతుంది
- త్వరణం స్థిరంగా ఉంటుంది
- త్వరణం కాలంతో తగ్గుతుంది
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- భారీ ద్రవ్యరాశి m₂ (kg)
- తేలిక ద్రవ్యరాశి m₁ (kg)
- గడిచిన కాలం t (s)
మీరు కొలిచేవి:
- ఊహించిన త్వరణం a (m/s²)
- భారీ ద్రవ్యరాశిపై నికర బలం F (N)
- కొలిచిన వడి v (m/s)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- ఆట్వుడ్ యంత్ర సిమ్యులేషన్ తెరిచి, రీసెట్ నొక్కండి.
- భారీ ద్రవ్యరాశిపై వడి ప్రోబ్ చేతనం చేయండి.
- కింది ప్రతి ప్రయత్నానికీ ప్లే నొక్కి, నమోదైన కాలం వద్ద సిమ్ను పాజ్ చేసి, ప్రోబ్ వడి రీడింగ్ నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
ఆట్వుడ్ యంత్రపు త్వరణం — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
రెండు వేలాడే ద్రవ్యరాశులకు న్యూటన్ రెండో నియమాన్ని అన్వయించడం వల్ల వచ్చే ఒకే వ్యవస్థా త్వరణం — వేర్వేరు ద్రవ్యరాశులపై కాదు, వాటి భేదంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
న్యూటన్ రెండో నియమం — F = m·a
భారీ ద్రవ్యరాశిపై నికర బలం = దాని ద్రవ్యరాశి × వ్యవస్థ పంచుకున్న త్వరణం — పైన మీరు ఊహించిన అదే త్వరణం.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- వ్యవస్థకు ఊహించిన త్వరణం a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) లెక్కింపు చూపించి, v–t గ్రాఫ్ వాలుతో పోల్చండి.
- ప్రతి సమయంలో కొలిచిన వడి ఊహించిన v = at ఎంత దగ్గరగా సరిపోతుంది? సంబంధం రేఖీయమా? పట్టిక నుండి సంఖ్యలు ఉటంకించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) సూత్రం ద్రవ్యరాశి లేని, ఘర్షణ లేని కప్పె, సాగని దారాన్ని ఊహిస్తుంది. ఈ ఆదర్శీకరణల్లో ఏది మీ కొలతలను ఎక్కువ ప్రభావితం చేస్తుంది, ఎందుకు?
- రెండు ద్రవ్యరాశులు సమానం కాగా (m₁ = m₂) వ్యవస్థ త్వరణానికి ఏమి జరుగుతుందో ఊహించండి. సూత్రంతో తర్కించండి.
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- ఆట్వుడ్ యంత్రానికి స్వాగతం
- ద్రవ్యరాశి ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- వ్యతిరేక చలనం
- డేటా తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.