వ్యతిరేక బలాలు: న్యూటన్ రెండో నియమం & ద్రవ్యవేగం
1 · ఊహించండి
కుడి వైపు కదులుతున్న బ్లాక్ను వ్యతిరేక దిశలో స్థిర బలం లాగుతోంది. కాలం గడిచేకొద్దీ దాని చలనానికి ఏమి జరుగుతుంది?
- నెమ్మదించి శాశ్వతంగా ఆగిపోతుంది
- నెమ్మదించి, ఆగి, ఆపై వ్యతిరేక దిశలో వేగవంతమవుతుంది
- కొద్దిసేపు నెమ్మదించి, ఆపై తగ్గిన స్థిర వడితో కొనసాగుతుంది
2 · అమరిక
- వ్యతిరేక-బలాల సిమ్యులేషన్ తెరిచి, రీసెట్ నొక్కండి.
- బ్లాక్పై వడి ప్రోబ్ చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికీ బ్లాక్ ప్రారంభ వడి సెట్ చేసి, ప్లే నొక్కి, టైమ్లైన్తో t = 4 s వద్ద పాజ్ చేసి, వడి రీడింగ్ నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| ద్రవ్యరాశి m (kg) | ప్రారంభ వేగం v₀ (m/s) | వ్యతిరేక బలం F (N) | ప్రారంభ ద్రవ్యవేగం p = mv (kg·m/s) | t = 4 s వద్ద వడి (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 6.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 8.00 | 2.00 |
ప్రారంభ వడి v₀ (x-అక్షం) వెంబడి t = 4 s వద్ద వడి (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.
4 · విశ్లేషించండి
- ఒక ప్రయత్నానికి ప్రారంభ ద్రవ్యవేగం p = mv లెక్కింపు చూపించండి.
- a = F/m వాడి, ప్రతి ప్రయత్నానికీ t = 4 s వద్ద బ్లాక్ వేగాన్ని ఊహించి, మీ పట్టికతో పోల్చండి. బ్లాక్ ఇంకా అసలు దిశలో కదులుతోందా, క్షణాలు నిశ్చలంగా ఉందా, వెనక్కి వెళ్తోందా?
5 · విస్తరించండి
- వ్యతిరేక బలం అలాగే ఉండగా బ్లాక్ ద్రవ్యరాశి రెట్టింపు అయితే, ఆగడానికి ఎక్కువా తక్కువా సమయం పడుతుంది? F = ma తో వివరించండి.
- నిజమైన ఉపరితలంపై దొర్లే బ్లాక్కు ఘర్షణ కూడా ఉంటుంది. ఘర్షణ ఈ ఆదర్శ సిమ్యులేషన్ ఊహ కంటే బ్లాక్ను త్వరగానా ఆలస్యంగానా ఆపుతుంది?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
ద్రవ్యవేగం
బ్లాక్ ద్రవ్యరాశి, ప్రారంభ వడి వ్యతిరేక బలం పనిచేయడానికి ముందు దాని ద్రవ్యవేగాన్ని నిర్ణయిస్తాయి.
న్యూటన్ రెండో నియమం
స్థిర వ్యతిరేక బలాన్ని ద్రవ్యరాశితో భాగిస్తే బ్లాక్ స్థిర మందనం వస్తుంది — అదే దాన్ని నెమ్మదింపజేసి, ఆపి, చివరికి వెనక్కి తిప్పుతుంది.
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
- 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
- ఏకరీతి వృత్తాకార చలనం & అభికేంద్ర బలం