స్వతంత్ర పతనం: ద్రవ్యరాశి పడే వేగాన్ని మార్చుతుందా?
1 · ఊహించండి
తేలిక, మధ్యస్థ, భారీ బంతులను ఒకే ఎత్తు నుండి ఒకే సమయంలో వదిలితే, ఏది మొదట నేలను తాకుతుంది?
- భారీ బంతి వేగంగా పడి మొదట ల్యాండ్ అవుతుంది.
- మూడూ ఒకే రేటున పడి కలిసి ల్యాండ్ అవుతాయి.
- తేలిక బంతి వేగంగా పడి మొదట ల్యాండ్ అవుతుంది.
2 · అమరిక
- స్వతంత్ర-పతన ప్రీసెట్ తెరవండి. వేర్వేరు పరిమాణాల మూడు బంతులు ఒకే ఎత్తులో వరుసగా కనిపిస్తాయి.
- మధ్యస్థ బంతికి ఎత్తు ప్రోబ్ జోడించి, మూడు బంతులూ ఒకే y-స్థానంలో ప్రారంభమవుతున్నాయని నిర్ధారించండి.
- సిమ్యులేషన్ నడిపి, స్టాప్వాచ్/ఫ్రేమ్ కౌంటర్తో ప్రతి బంతి పతన సమయం కొలవండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| ద్రవ్యరాశి (kg) | గడిచిన కాలం (s) | పతన వడి (m/s) | ద్రవ్యవేగం (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.00 | ||
| 3.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 1.00 |
మూడు బంతులకూ గడిచిన కాలం (x-అక్షం) వెంబడి పతన వడి (y-అక్షం) ఒకే గ్రాఫ్లో ప్లాట్ చేయండి.
4 · విశ్లేషించండి
- ఒకే గడిచిన కాలంలో తేలిక, మధ్యస్థ, భారీ బంతుల పతన వడులు పోల్చండి. ఏమి గమనించారు?
- మీ డేటాతో, ప్రతి బంతికీ త్వరణాన్ని (Δవడి / Δకాలం) లెక్కించండి. అది g = 9.8 m/s² తో ఎలా సరిపోలుతుంది?
5 · విస్తరించండి
- నిజమైన గాలిలో వదిలిన ఈక, బౌలింగ్ బంతి కలిసి నేలను తాకవు. ఈ ఆదర్శీకృత సిమ్లో లేని ఏ బలం ఆ తేడాను కలిగిస్తుంది?
- చంద్రునిపై వ్యోమగాములు సుత్తిని, ఈకను వదిలితే అవి కలిసి నేలను తాకాయి. నిజమైన వస్తువులతో ఈ ప్రదర్శనను చూడడానికి భూమి కంటే చంద్రుడు మెరుగైన చోటు ఎందుకో వివరించండి.
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
ద్రవ్యవేగం
ఇచ్చిన కాలంలో మూడు బంతులూ ఒకే పతన వడిని పంచుకున్నప్పటికీ, ద్రవ్యవేగం ద్రవ్యరాశితో స్కేల్ అవుతుంది కాబట్టి వాటి ద్రవ్యవేగాలు భిన్నంగా ఉంటాయి — ఎక్కువ వేగంగా పడకపోయినా భారీ బంతి ఢీ కొట్టినప్పుడు ఎక్కువ నష్టం చేసేది అందుకే.
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
- లంఘించే బంతి: తాకిడిలో శక్తి నష్టం
- ప్రత్యాస్థ ఢీకొట్లు & ద్రవ్యవేగ సంరక్షణం
- అప్రత్యాస్థ ఢీకొట్టు & ద్రవ్యవేగ సంరక్షణం
- న్యూటన్ క్రాడిల్: ద్రవ్యవేగ, శక్తి బదిలీ
- సరళ లోలకం
- స్ప్రింగ్పై ద్రవ్యరాశి: సరళ హార్మోనిక చలనం