బల ప్రయోగశాల: న్యూటన్ రెండో నియమం

1 · ఊహించండి

ఘర్షణ లేని నేలపై పెట్టెను స్థిర బలంతో నెడుతున్నారు. అదే బలంతో భారీ పెట్టెను నెట్టితే, అది తేలిక కంటే ఎక్కువా, తక్కువా, అదే రేటునా వేగవంతమవుతుంది?

2 · అమరిక

  1. బల ప్రయోగశాల ప్రీసెట్ తెరవండి. ఒకే పెట్టె ఘర్షణ లేని నేలపై నిశ్చలంగా, ఒక స్థిర బలం ముందుకు తోస్తూ ఉంటుంది.
  2. వడి ప్రోబ్ పెట్టెకు జోడించబడిందని నిర్ధారించి, లక్షణాల ప్యానెల్‌లో పెట్టె ద్రవ్యరాశి, బల తీవ్రత సరిచూడండి.
  3. కింది ప్రతి వరుసకూ పెట్టె ద్రవ్యరాశి, బల తీవ్రతను లక్షణాల ప్యానెల్‌లో సరిపోయేలా సెట్ చేసి, సరిగ్గా 1 సెకను (60 ఫ్రేమ్‌లు) సిమ్యులేషన్ నడిపి, ప్రోబ్ వడి చదవండి.

3 · డేటా సేకరించండి

ద్రవ్యరాశి (kg)ప్రయోగించిన బలం (N)t = 1 s వద్ద వడి (m/s)t = 1 s వద్ద ద్రవ్యవేగం (kg·m/s)
2.008.00
1.006.00
4.008.00

1 సెకను తర్వాత కొలిచిన వడి (y-అక్షం) వెంబడి అన్వయించిన బలం (x-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి — పరీక్షించిన ప్రతి ద్రవ్యరాశికీ ఒక రేఖ. ప్రతి రేఖ వాలు ఏమిటి?

4 · విశ్లేషించండి

  1. ప్రతి వరుసకూ, అన్వయించిన బలాన్ని ద్రవ్యరాశితో భాగించండి. ఆ విలువ 1 సెకను తర్వాత కొలిచిన వడితో ఎలా పోల్చుతుంది? మీరు ఇప్పుడే లెక్కించింది ఏ పరిమాణం?
  2. వరుసలు 1, 3 పోల్చండి (ఒకే బలం, వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి). ద్రవ్యరాశి రెట్టింపు అయినప్పుడు అదే 1-సెకను తోపుతో వచ్చిన వడి ఎంత మారింది?

5 · విస్తరించండి

  1. ఈ నేల ఘర్షణ లేనిది. చిన్న స్థిర ఘర్షణ బలం కూడా పెట్టెపై పనిచేస్తే మీ వడి రీడింగ్‌లు ఎలా మారుతాయో ఊహించండి. అన్వయించిన బలాన్ని ద్రవ్యరాశితో భాగించడం మాత్రమే ఇంకా ఫలిత త్వరణాన్ని ఊహించగలదా?
  2. షాపింగ్ కార్టు, నిండిన డెలివరీ ట్రక్ — రెండింటినీ ఒకే బలం ఇచ్చే ఇంజన్ నెట్టగలదు. అవి ఒకే రేటున వేగవంతం కావడం లేదని మీ డేటాతో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

న్యూటన్ రెండో నియమం

వస్తువుపై నికర బలం = ద్రవ్యరాశి × త్వరణం. ఇక్కడ ఒకే స్థిర బలం పెట్టెను నిశ్చలస్థితి నుండి వేగవంతం చేస్తుంది, కాబట్టి నిర్ణీత కాలం తర్వాత కొలిచిన వడి ఆ బలం ఉత్పత్తి చేసిన త్వరణాన్ని బయటకు చూపుతుంది.

ద్రవ్యవేగం

ద్రవ్యవేగం = ద్రవ్యరాశి × వేగం. ప్రతి ప్రయత్నం నిశ్చలస్థితి నుండి మొదలవుతుంది, కాబట్టి 1-సెకను మార్కు వద్ద ద్రవ్యవేగం — అదే తోపు వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి పెట్టెల్లో ఎంత చలనాన్ని నిర్మిస్తుందో చూపుతుంది.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

యాంత్రిక శాస్త్రం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు