చంద్ర పతనం: ద్రవ్యరాశి స్వతంత్ర-పతన వడిని మార్చుతుందా?
1 · ఊహించండి
చంద్రునిపై, 1 kg బంతి, 6 kg బంతి ఒకే ఎత్తు నుండి, గాలి నిరోధం లేని శూన్యంలో కలిసి వదిలివేయబడ్డాయి. పడుతున్నప్పుడు వాటిలో ఏది వేగంగా వేగవంతమవుతుంది?
- భారీ (6 kg) బంతి వేగంగా వేగవంతమవుతుంది
- రెండు బంతులూ సరిగ్గా ఒకే రేటుతో వేగవంతమవుతాయి
- తేలిక (1 kg) బంతి వేగంగా వేగవంతమవుతుంది
2 · అమరిక
- చంద్ర పతన ప్రీసెట్ను తెరవండి. రెండు బంతులను గమనించండి: తేలికైనది (1 kg), భారీది (6 kg), చంద్రుని గురుత్వం (g = 1.6 m/s²) కింద కలిసి వదిలివేయబడతాయి.
- ప్రతి రన్కు ముందు, ప్రతి బంతిని వరుసగా ఎంచుకుని, కింది డేటా పట్టిక యొక్క ద్రవ్యరాశి నిలువు వరుసకు సరిపోయేలా దాని ద్రవ్యరాశిని లక్షణాల ప్యానెల్లో సెట్ చేయండి.
- రెండు బంతులను వదలండి, కాలం నిలువు వరుసలో జాబితా చేసిన గడిచిన కాలం వద్ద సిమ్ను పాజ్ చేసి, ప్రోబ్ నుండి బంతి యొక్క కిందివైపు వేగాన్ని (vy) చదవండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| ద్రవ్యరాశి (m) (kg) | గడిచిన కాలం (t) (s) | వేగం (vy) (m/s) | ద్రవ్యవేగం (p) (kg·m/s) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 1.00 | ||
| 6.00 | 2.00 |
1, 2 వరుసలను ఉపయోగించి ద్రవ్యరాశి (x-అక్షం) పై vy (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. తర్వాత 2, 3 వరుసలను ఉపయోగించి కాలం పై vy ను ప్లాట్ చేయండి. ప్రతి గ్రాఫ్ ఏ ఆకారంలో ఉంది, చంద్రునిపై స్వతంత్ర పతనం గురించి అది మీకు ఏమి చెబుతుంది?
4 · విశ్లేషించండి
- మీ నమోదు చేసిన vy, ద్రవ్యరాశి విలువలతో, ప్రతి వరుసకూ ద్రవ్యవేగం p = mv లెక్కించండి. మీ లెక్కింపును చూపించండి.
- 1, 2 వరుసలను (ఒకే కాలం, భిన్న ద్రవ్యరాశి), 2, 3 వరుసలను (ఒకే ద్రవ్యరాశి, భిన్న కాలం) పోల్చండి. ప్రతి పోలిక వేగం ద్రవ్యరాశిపై ఎలా, కాలంపై ఎలా ఆధారపడుతుందో మీకు ఏమి చెబుతుంది?
5 · విస్తరించండి
- F = ma, బరువు = mg ఉపయోగించి, గురుత్వం దానిని ఎక్కువ బలంతో లాగినప్పటికీ, భారీ బంతి చంద్రునిపై వేగంగా పడదు ఎందుకో వివరించండి.
- ఈ ప్రయోగాన్నే భూమిపై గాలిలో ఈకను, బౌలింగ్ బంతిని వదిలి చేస్తే, మీ డేటా పట్టిక ఒకేలా ఉంటుందా? ఎందుకు లేదా ఎందుకు కాదు?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
ద్రవ్యవేగం
ద్రవ్యవేగం p = mv ఒక వస్తువు ద్రవ్యరాశి, వేగాలను ఒకే పరిమాణంలో కలుపుతుంది — ఇచ్చిన కాలంలో తేలిక, భారీ బంతులు ఒకే పతన వడిని పంచుకున్నప్పటికీ, భారీ బంతి చాలా ఎక్కువ ద్రవ్యవేగాన్ని మోస్తుంది.
గతిజ శక్తి
KE = ½mv² వడి వర్గంతో, ద్రవ్యరాశితో నేరుగా పెరుగుతుంది — కాబట్టి ఒకే వడితో నేలను తాకిన రెండు బంతులు వాటి ద్రవ్యరాశులు భిన్నంగా ఉంటే చాలా భిన్నమైన గతిజ శక్తి పరిమాణాలను మోస్తాయి.
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