యాంత్రిక శాస్త్రం
వాలుపథంపై భారం
భారం నెమ్మదిగా కిందికి జారడం చూడండి — ఎత్తడం కంటే ర్యాంప్కు తక్కువ బలం సరిపోతుంది.
వాలుపథంపై భారం — ఇంటరాక్టివ్ యాంత్రిక శాస్త్రం సిమ్యులేషన్. భారం నెమ్మదిగా కిందికి జారడం చూడండి — ఎత్తడం కంటే ర్యాంప్కు తక్కువ బలం సరిపోతుంది. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
యంత్రంగా వాలుతలం
ర్యాంప్ ఎక్కువ దూరంలో పనిచేసే చిన్న బలంతో భారాన్ని ఎత్తనిస్తుంది — బలానికి బదులుగా దూరాన్ని ఇచ్చి మార్పిడి చేస్తుంది.
ఆదర్శంగా చేసిన పని గురుత్వ స్థితిజ శక్తి లభ్యతకు సమానం. పొడవైన, మెత్తని ర్యాంప్ వాలు వెంబడి భారాన్ని ఎక్కువ దూరం తరలించే ఖర్చుతో, అవసరమైన తోపు బలాన్ని తగ్గిస్తుంది.
- W = Fd = mgh (ఆదర్శం)
- F_parallel = mg sin θ
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
భారాన్ని నిశ్చలం నుండి వదిలి, ర్యాంప్ కోణాన్ని నిటారు చేస్తే, అదే సమయం తర్వాత దాని వడికి ఏమి జరుగుతుంది?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- ఎక్కువ వేగంగా వేగవంతమవుతుంది — నిటారైన ర్యాంప్ ఎక్కువ త్వరణం ఇస్తుంది.
- అదే వడిని చేరుతుంది — కోణం త్వరణాన్ని ప్రభావితం చేయదు.
- తక్కువ వేగంగా వేగవంతమవుతుంది — నిటారైన ర్యాంప్ తక్కువ త్వరణం ఇస్తుంది.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- ర్యాంప్ కోణం (deg)
- భార ద్రవ్యరాశి (kg)
- గడిచిన కాలం (s)
మీరు కొలిచేవి:
- వడి (m/s)
- గతిజ శక్తి (J)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- యాంత్రిక సాండ్బాక్స్లో ర్యాంప్ & భారం ప్రీసెట్ తెరవండి.
- ర్యాంప్ ఎంచుకుని, ఈ ప్రయత్నానికి దాని వాలు కోణాన్ని లక్షణాల ప్యానెల్లో సెట్ చేయండి.
- భారాన్ని పైన నిశ్చలంగా వదిలి, నమోదైన కాలం తర్వాత ప్రోబ్ నుండి దాని వడి చదవండి.
పాలక సమీకరణం
గతిజ శక్తి — KE = ½·m·v²
భారం ర్యాంప్ వెంబడి వేగవంతమైనప్పుడు దాని గతిజ శక్తి వడి వర్గంతో పెరుగుతుంది — వడి రెట్టింపు KE ను నాలుగు రెట్లు చేస్తుంది.
గురుత్వ స్థితిజ శక్తి — PE = m·g·h
ఘర్షణ లేని ర్యాంప్పై, భారం దిగేకొద్దీ కోల్పోయే గురుత్వ PE అంతా సంపాదించే గతిజ శక్తిగా మారుతుంది — ఉష్ణానికి ఏమీ నష్టం కాదు.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- v = g sin θ · t వాడి, ప్రతి వరుసకూ ఊహించిన వడి లెక్కించి, ప్రోబ్ నుండి చదివిన దానితో పోల్చండి.
- మూడు ప్రయత్నాల్లో భార ద్రవ్యరాశి 3 kg స్థిరంగా ఉండి కోణం మారింది. ఘర్షణ లేని ర్యాంప్పై ద్రవ్యరాశి, త్వరణ సంబంధం గురించి అది ఏమి చెబుతుంది?
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి భారాలు ఒకే కోణం నుండి ఒకే సమయంలో వదిలితే, ఏది ముందుగా అడుగునకు చేరుతుంది? మీ డేటాతో సమర్థించండి.
- నిజమైన ర్యాంప్లకు ఘర్షణ ఉంటుంది. ఈ ర్యాంప్ ఘర్షణ లేనిది కాకపోతే, కొలిచిన వడి v = g sin θ · t ఊహ కంటే ఎక్కువా తక్కువా ఉంటుంది, ఎందుకు?
- 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
- ర్యాంప్ భారానికి స్వాగతం
- భారాన్ని ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- భారాన్ని ఎత్తండి
- డేటా తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.