స్ప్రింగ్‌పై ద్రవ్యరాశి: సరళ హార్మోనిక చలనం

1 · ఊహించండి

స్ప్రింగ్‌పై వేలాడే ద్రవ్యరాశిని రెట్టింపు చేస్తే, డోలన ఆవర్తన కాలం రెట్టింపవుతుందా?

• ఆవర్తన కాలం రెట్టింపవుతుంది.
• ఆవర్తన కాలం అలాగే ఉంటుంది.
• ఆవర్తన కాలం పెరుగుతుంది, కానీ రెట్టింపు కంటే తక్కువ.

2 · అమరిక

1. యాంత్రిక మాడ్యూల్‌లో స్ప్రింగ్-ద్రవ్యరాశి ప్రీసెట్ తెరవండి. ఒక బంతి (గోళీ) పైన యాంకరైన స్ప్రింగ్ నుండి వేలాడుతోంది.
2. గోళీకు ఇప్పటికే జోడించిన వడి ప్రోబ్ గమనించండి — అది డోలనం చెందుతున్నప్పుడు గోళీ క్షణ వడిని చూపుతుంది.
3. ప్రతి వరుసకూ గోళీ ద్రవ్యరాశి, స్ప్రింగ్ దృఢత్వం సెట్ చేసి, గోళీను కొద్దిగి కిందికి లాగి వదిలి, డోలనం, స్థిరీకరణ జరగనివ్వండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాలకు ద్రవ్యరాశి m (kg) వెంబడి ఆవర్తన కాలం T (s) గ్రాఫ్ చేయండి. సంబంధం సరళ రేఖా? T ను √m వెంబడి గ్రాఫ్ చేసి చూడండి — ఏమి గమనించారు?

4 · విశ్లేషించండి

1. T = 2π√(m/k) వాడి, ప్రతి వరుసకూ ఆవర్తన కాలం లెక్కించి, సాండ్‌బాక్స్‌లో కొలిచిన విలువతో పోల్చండి.
2. వరుసలు 1, 3 ద్రవ్యరాశులు 1:4 నిష్పత్తిలో ఉన్నాయి. ఆవర్తన కాలం ఎన్ని రెట్లు మారింది? అది √4 = 2 తో సరిపోతుందా?

5 · విస్తరించండి

1. ద్రవ్యరాశి బదులు స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం k పెంచితే, ఆవర్తన కాలం పెరుగుతుందా తగ్గుతుందా? ఊహించే ధోరణిని గీయండి.
2. గోళీ గురుత్వం కింద కనిపించడం మాదిరిగానే తక్కువ వేలాడుతుంది (సమతా వ్యాకోచం = mg/k), కానీ గురువతం g, T = 2π√(m/k) లో కనిపించదు. సమతా స్థానం ప్రభావితమైనా ఆవర్తన కాలం గురుత్వంతో ఎందుకు మారదో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు