स्वतन्त्र पतन: अग्लो टावरबाट बल खसाल्दा
फरक-फरक उचाइका टावरबाट, पृथ्वी र चन्द्रमामा, हलुका र गह्रौँ बल खसाल्नुहोस्। गतिका समीकरण प्रयोग गरेर बल खस्न कति समय लाग्छ र भुइँमा कति छिटो पुग्छ पत्ता लगाउनुहोस्।
मूल अवधारणा
स्वतन्त्र रूपमा खस्ने वस्तुको गति गुरुत्व प्रवेग g (पृथ्वीमा 9.8 m/s²) ले बढ्दै जान्छ; विश्रामबाट h = ½gt² र v = gt, त्यसैले v² = 2gh, र खस्न लाग्ने समय पिण्डमा भर पर्दैन
पाठ: बल र गति
कुनै वस्तुमाथि गुरुत्व मात्र काम गर्दा (हावाको अवरोध नहुँदा) त्यो स्वतन्त्र पतनमा हुन्छ। यो विश्रामबाट (u = 0) सुरु हुन्छ र एकनासले गति: कुनै वस्तुले निश्चित समयमा कति दूरी पार गर्छ, जस्तै किलोमिटर प्रति घण्टा। सबै मुख्य शब्द बढाउँछ: पृथ्वीमा यसको वेग हरेक सेकेन्ड 9.8 m/s ले बढ्छ, त्यसैले यसको प्रवेग g = 9.8 m/s² हुन्छ। गतिका समीकरण v = u + at, s = ut + ½at² र v² = u² + 2as यहाँ v = gt, h = ½gt² र v² = 2gh बन्छन्। त्यसैले खस्न लाग्ने समय t = √(2h ÷ g) र भुइँमा पुग्दाको गति v = √(2gh) हुन्छ। ग्यालिलियोले हावा नभए गह्रौँ र हलुका वस्तु सँगै खस्छन् भनी देखाए। चन्द्रमामा g 1.6 m/s² मात्र हुने भएकाले वस्तु निकै बिस्तारै खस्छन्। यो Lab मा हावाको अवरोध छैन।
के सिक्नुहुनेछ
- स्वतन्त्र पतन र गुरुत्व प्रवेगको परिभाषा दिनुहोस्।
- गतिका समीकरण प्रयोग गरेर खस्न लाग्ने समय र अन्तिम वेग निकाल्नुहोस्।
- खस्न लाग्ने समय किन पिण्डमा भर पर्दैन व्याख्या गर्नुहोस्।
- पृथ्वी र चन्द्रमामा हुने स्वतन्त्र पतन तुलना गर्नुहोस्।
सुरु गर्नुअघि
- गतिका समीकरण v = u + at र s = ut + ½at² थाहा हुनुपर्छ।
सामग्री
- उही आकारका तर फरक पिण्डका दुईवटा बल
उपकरण
- Stopwatch वा Phone को Slow-motion Video, नाप्ने फित्ता
विधि
- पृथ्वीमा 1 kg को बल तीन वा बढी उचाइबाट खसालेर हरेक Record गर्नुहोस्।
- उही उचाइबाट 5 kg को बल खसाल्नुहोस्।
- चन्द्रमामा 20 m बाट बल खसाल्नुहोस्।
यो Simulation लाई कसरी सरल बनाइएको छ
- हावाको अवरोध छैन।
- पृथ्वीमा g 9.8 m/s² र चन्द्रमामा 1.6 m/s² छ।