సరళ లోలకం

1 · ఊహించండి

లోలకపు పొడవు రెట్టింపు చేస్తే, ఆవర్తన కాలానికి ఏమి జరుగుతుంది? గోళీని భారీ చేయడం ఆవర్తన కాలాన్ని మారుస్తుందా?

2 · అమరిక

  1. యాంత్రిక సాండ్‌బాక్స్‌లో లోలక ప్రీసెట్ తెరవండి.
  2. గోళీపై వడి ప్రోబ్ గణిత ప్యానెల్‌లో లైవ్‌గా ఉందని నిర్ధారించండి — ప్రతి ఊగే అడుగు వద్ద దాని శిఖర విలువ చదువుతారు.
  3. ప్రతి వరుసకూ గోళీ ద్రవ్యరాశి, తాడు పొడవు, నిలువు నుండి విడుదల కోణం సెట్ చేసి, గోళీని వదిలి ఊపనివ్వండి.

3 · డేటా సేకరించండి

ద్రవ్యరాశి (kg)తాడు పొడవు (m)విడుదల కోణం (°)ఆవర్తన కాలం (s)గరిష్ఠ వడి (m/s)
1.001.0015.00
1.001.5020.00
1.002.0010.00

మీ మూడు వరుసలకు తాడు పొడవు (m) vs ఆవర్తన కాలం (s) గ్రాఫ్ చేయండి. సంబంధం సరళ రేఖా?

4 · విశ్లేషించండి

  1. ఒక వరుసకు, శక్తి సంరక్షణంతో (½mv² = mgh, h = L(1 − cos θ₀)) ఊగే అడుగు వద్ద గోళీ గరిష్ఠ వడి లెక్కించి, లైవ్ వడి-ప్రోబ్ రీడింగ్‌తో పోల్చండి. అవి ఏకమవుతాయా?
  2. మూడు వరుసల్లో ఆవర్తన కాల నిలువు వరుస చూడండి. అది గోళీ ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడుతుందా? సూత్రంతో ఎందుకో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

  1. ఆవర్తన కాల సూత్రం T = 2π√(L/g) చిన్న విడుదల కోణాలను ఊహిస్తుంది. విడుదల కోణం 30° దాటినప్పుడు నిజమైన ఆవర్తన కాలానికి ఏమి జరుగుతుందో ఊహించండి — సాండ్‌బాక్స్ కొలిచిన ఆవర్తన కాలం ఇంకా సూత్రానికి సరిపోతుందా?
  2. ఊగే అడుగు వద్ద లోలకం అత్యంత వేగంగా కదులుతుంది. దాని ప్రారంభ గురుత్వ స్థితిజ శక్తి ఎక్కడికి వెళ్లింది, చాలా ఊగుడుల పైన మొత్తం శక్తి (దాదాపు) స్థిరంగా ఎందుకు ఉంటుంది?

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

లోలక ఆవర్తన కాలం (చిన్న కోణాలు)

చిన్న విడుదల కోణాలకు, సరళ లోలకపు ఆవర్తన కాలం కేవలం పొడవు, గురుత్వంపైనే ఆధారపడుతుంది — గోళీ ద్రవ్యరాశి లేదా విడుదల దూరంపై కాదు.

గురుత్వ స్థితిజ శక్తి

విడుదల బిందువు నుండి ఊగే అడుగు వరకు గోళీ పడిన ఎత్తు h = L(1 − cos θ₀), స్థితిజ శక్తి ఎంత గతిజ శక్తిగా మారుతుందో — అందుకే అడుగు వద్ద గోళీ ఎంత వేగంగా కదులుతుందో — నిర్ణయిస్తుంది.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

యాంత్రిక శాస్త్రం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు