లంఘించే బంతి: తాకిడిలో శక్తి నష్టం
1 · ఊహించండి
బంతిని వదిలి నేల నుండి లంఘించినప్పుడు, అది వదిలిన ఎత్తే ఎక్కువా, తక్కువా, అలాగేనా ఎక్కడికి లంఘిస్తుంది?
- అదే ఎత్తుకు లంఘిస్తుంది (శక్తి నష్టం లేదు).
- వదిలిన ఎత్తు కంటే ఎక్కువ ఎత్తుకు లంఘిస్తుంది.
- వదిలిన ఎత్తు కంటే తక్కువ ఎత్తుకు లంఘిస్తుంది (కొంత శక్తి నష్టం).
2 · అమరిక
- లంఘించే బంతి ప్రీసెట్ తెరవండి. నేల నుండి బంతి ప్రారంభ ఎత్తు, దాని ద్రవ్యరాశి నమోదు చేయండి.
- ఎత్తు ప్రోబ్ బంతికి జోడించబడిందని నిర్ధారించండి — అది నేల నుండి బంతి ఎత్తును మీటర్లలో చూపుతుంది.
- సిమ్యులేషన్ నడిపి, బంతి పడి లంఘించనివ్వండి. మొదటి పునఃలంఘనం శిఖరం వద్ద పాజ్ చేసి, చేరిన గరిష్ఠ ఎత్తు నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| ద్రవ్యరాశి (kg) | పతన ఎత్తు (m) | గురుత్వ PE (J) | పునఃలంఘన ఎత్తు (1వ లంఘనం) (m) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.50 | ||
| 1.00 | 2.00 | ||
| 1.50 | 2.50 |
మీ మూడు ప్రయత్నాలకు వదిలిన ఎత్తు (x-అక్షం) వెంబడి పునఃలంఘన ఎత్తు (y-అక్షం) గ్రాఫ్ చేయండి. రేఖ ఆకారాన్ని వివరించండి.
4 · విశ్లేషించండి
- ప్రతి వరుసకూ, పునఃలంఘన ఎత్తును వదిలిన ఎత్తుతో భాగించండి. మీ మూడు ప్రయత్నాల్లో ఈ నిష్పత్తి గురించి ఏమి గమనించారు?
- బంతి పునరుద్ధరణ 0.8. దాని వర్గించి, పైన లెక్కించిన నిష్పత్తితో పోల్చండి. ఏ సంబంధం కనుగొన్నారు?
5 · విస్తరించండి
- మీరు కనుగొన్న ఎత్తు నిష్పత్తి ప్రతి లంఘనం తర్వాత స్థిరంగా ఉంటే, మొదటి ప్రయత్నానికి *రెండో* పునఃలంఘన శిఖర ఎత్తును ఊహించండి. శిఖర ఎత్తు 1 cm కంటే తగ్గడానికి ఎన్ని లంఘనాలు పడుతుంది?
- నిజమైన వదిలిన బంతి ప్రతి లంఘనంలో గాలి నిరోధానికి, శబ్దానికి కూడా కొంత శక్తి కోల్పోతుంది. నిజమైన బంతి పునఃలంఘన ఎత్తులు ఇక్కడ కనుగొన్న ఆదర్శ e² నమూనా కంటే వేగంగానా నెమ్మదిగానా తగ్గుతాయని అనుకుంటారా?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
గురుత్వ స్థితిజ శక్తి
విడుదలకు ముందు నేల పైన బంతి ఎత్తులో నిల్వ ఉన్న శక్తి — పతనంలో గతిజ శక్తిగా, లంఘనం తర్వాత తిరిగి ఎత్తుగా మారడానికి అందుబాటులో ఉన్న శక్తి బడ్జెట్.
గతిజ శక్తి
బంతి చలన శక్తి. తాకిడికి ముందు, దాదాపు పతన PE అంతా KE గా మారి ఉంటుంది; లంఘనం ఆ KE లో కొంత భాగాన్ని మాత్రమే తిరిగి ఇస్తుంది — అందుకే పునఃలంఘనం వదిలిన ఎత్తును చేరదు.
యాంత్రిక శాస్త్రం
- ప్రక్షేపక చలనం & గతిజ శక్తి
- ర్యాంప్పై బంతి: ఘర్షణ లేని వాలుతలంపై శక్తి
- ఘర్షణ ర్యాంప్పై బ్లాక్: స్థితిజ ఘర్షణ పరిమితిని కనుగొనడం
- అంతిమ వేగం: నిరోధం గుండా పతనం
- బల ప్రయోగశాల: న్యూటన్ రెండో నియమం
- వ్యతిరేక బలాలు: న్యూటన్ రెండో నియమం & ద్రవ్యవేగం
- ప్రత్యాస్థ ఢీకొట్లు & ద్రవ్యవేగ సంరక్షణం
- అప్రత్యాస్థ ఢీకొట్టు & ద్రవ్యవేగ సంరక్షణం
- న్యూటన్ క్రాడిల్: ద్రవ్యవేగ, శక్తి బదిలీ
- సరళ లోలకం
- స్ప్రింగ్పై ద్రవ్యరాశి: సరళ హార్మోనిక చలనం
- ఏకరీతి వృత్తాకార చలనం & అభికేంద్ర బలం