ర్యాంప్‌పై బంతి: ఘర్షణ లేని వాలుతలంపై శక్తి

1 · ఊహించండి

ఘర్షణ లేని ర్యాంప్‌పై ఒకే ఎత్తు నుండి భారీ బంతి, తేలిక బంతి వదలబడ్డాయి. ఏది ముందుగా అడుగుకు చేరుతుంది?

2 · అమరిక

  1. వాలుతల ప్రీసెట్ తెరవండి. ర్యాంప్ వాలు కోణం, బంతి ద్రవ్యరాశి, ర్యాంప్ అడుగు నుండి ప్రారంభ ఎత్తు నమోదు చేయండి.
  2. ఈ ప్రయత్నానికి బంతి ద్రవ్యరాశి, ర్యాంప్ కోణాన్ని లక్షణాల ప్యానెల్‌లో సెట్ చేసి, ర్యాంప్ అడుగు నుండి బంతి నిలువు ప్రారంభ ఎత్తు నమోదు చేయండి.
  3. సిమ్యులేషన్ నడిపి, బంతి అడుగునకు చేరిన క్షణంలో దాని వడి రీడింగ్ (ప్రోబ్) నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

ద్రవ్యరాశి (kg)ర్యాంప్ కోణం (°)పడిన ఎత్తు (m)గురుత్వ PE (J)అడుగు వద్ద వడి (m/s)
1.0015.000.30
1.5025.000.50
2.0035.000.70

మీ మూడు ప్రయత్నాలకు ప్రారంభ ఎత్తు (x-అక్షం) వెంబడి అడుగు వద్ద వడి (y-అక్షం) గ్రాఫ్ చేయండి. సంబంధం సరళ రేఖా?

4 · విశ్లేషించండి

  1. ప్రతి వరుసకూ, కొలిచిన అడుగు వడితో 1/2 m v^2 లెక్కించండి. గురుత్వ PE నిలువు వరుసతో పోల్చండి. ఏమి గమనించారు?
  2. మీ మూడు ప్రయత్నాలు వేర్వేరు ర్యాంప్ కోణాలు వాడాయి. అదే ప్రారంభ ఎత్తుతో కోణం మాత్రమే మారితే, తుది వడి మారుతుందా? శక్తి సంరక్షణతో ఎందుకో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

  1. మీ గురుత్వ PE నిలువు వరుస ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ కొలిచిన తుది వడి కాదు. ఘర్షణ లేని ర్యాంప్‌పై భారీ బంతి తేలిక కంటే ముందుగా ఎందుకు చేరదో వివరించండి.
  2. నిజమైన ర్యాంప్‌కు కొంత ఘర్షణ ఉంటుంది, దొర్లుతున్న బంతి తన శక్తిలో కొంత తిరిగేలా ఖర్చు చేయాలి. నిజమైన బంతి తుది వడి ఘర్షణ లేని ఊహ కంటే ఎక్కువా తక్కువా ఉంటుంది? ఎందుకు?

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

గురుత్వ స్థితిజ శక్తి

విడుదలకు ముందు ర్యాంప్ అడుగు నుండి బంతి ఎత్తు గురుత్వ PE ను నిల్వ చేస్తుంది — అది కిందికి దొర్లినప్పుడు చలనంగా మారే శక్తి బడ్జెట్.

గతిజ శక్తి

ఘర్షణ లేని ర్యాంప్‌పై, బంతి అడుగునకు చేరే సమయానికి ప్రారంభ PE అంతా KE గా మారి ఉంటుంది — అదే దాని తుది వడిని నిర్ణయిస్తుంది.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

యాంత్రిక శాస్త్రం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు