ర్యాంప్ & భారం: వాలుతలంపై త్వరణం
1 · ఊహించండి
భారాన్ని నిశ్చలం నుండి వదిలి, ర్యాంప్ కోణాన్ని నిటారు చేస్తే, అదే సమయం తర్వాత దాని వడికి ఏమి జరుగుతుంది?
- ఎక్కువ వేగంగా వేగవంతమవుతుంది — నిటారైన ర్యాంప్ ఎక్కువ త్వరణం ఇస్తుంది.
- అదే వడిని చేరుతుంది — కోణం త్వరణాన్ని ప్రభావితం చేయదు.
- తక్కువ వేగంగా వేగవంతమవుతుంది — నిటారైన ర్యాంప్ తక్కువ త్వరణం ఇస్తుంది.
2 · అమరిక
- యాంత్రిక సాండ్బాక్స్లో ర్యాంప్ & భారం ప్రీసెట్ తెరవండి.
- ర్యాంప్ ఎంచుకుని, ఈ ప్రయత్నానికి దాని వాలు కోణాన్ని లక్షణాల ప్యానెల్లో సెట్ చేయండి.
- భారాన్ని పైన నిశ్చలంగా వదిలి, నమోదైన కాలం తర్వాత ప్రోబ్ నుండి దాని వడి చదవండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| ర్యాంప్ కోణం (deg) | భార ద్రవ్యరాశి (kg) | గడిచిన కాలం (s) | వడి (m/s) | గతిజ శక్తి (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 20.00 | 3.00 | 1.00 | ||
| 30.00 | 3.00 | 1.00 |
స్థిర 1 s ప్రయత్నాలకు ర్యాంప్ కోణం (x-అక్షం) వెంబడి వడి (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. సంబంధం సరళ రేఖా?
4 · విశ్లేషించండి
- v = g sin θ · t వాడి, ప్రతి వరుసకూ ఊహించిన వడి లెక్కించి, ప్రోబ్ నుండి చదివిన దానితో పోల్చండి.
- మూడు ప్రయత్నాల్లో భార ద్రవ్యరాశి 3 kg స్థిరంగా ఉండి కోణం మారింది. ఘర్షణ లేని ర్యాంప్పై ద్రవ్యరాశి, త్వరణ సంబంధం గురించి అది ఏమి చెబుతుంది?
5 · విస్తరించండి
- వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి భారాలు ఒకే కోణం నుండి ఒకే సమయంలో వదిలితే, ఏది ముందుగా అడుగునకు చేరుతుంది? మీ డేటాతో సమర్థించండి.
- నిజమైన ర్యాంప్లకు ఘర్షణ ఉంటుంది. ఈ ర్యాంప్ ఘర్షణ లేనిది కాకపోతే, కొలిచిన వడి v = g sin θ · t ఊహ కంటే ఎక్కువా తక్కువా ఉంటుంది, ఎందుకు?
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
గతిజ శక్తి
భారం ర్యాంప్ వెంబడి వేగవంతమైనప్పుడు దాని గతిజ శక్తి వడి వర్గంతో పెరుగుతుంది — వడి రెట్టింపు KE ను నాలుగు రెట్లు చేస్తుంది.
గురుత్వ స్థితిజ శక్తి
ఘర్షణ లేని ర్యాంప్పై, భారం దిగేకొద్దీ కోల్పోయే గురుత్వ PE అంతా సంపాదించే గతిజ శక్తిగా మారుతుంది — ఉష్ణానికి ఏమీ నష్టం కాదు.
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