खेलौना प्यारासुट
0.1 देखि 1 m² को छातामुनि 20 g, 50 g वा 100 g को खेलौना झुन्ड्याउनुहोस्, र हावाको अवरोधले तौल बराबर गरेपछि यो कति छिटो खस्छ, र 10 m खस्न कति समय लाग्छ पत्ता लगाउनुहोस्।
मूल अवधारणा
खस्दै गरेको वस्तुको गति हावाको अवरोध यसको तौल बराबर नभएसम्म बढ्छ; त्यसपछि यो स्थिर (Terminal) गति v = √(2mg ÷ (ρCA)) मा खस्छ, त्यसैले ठूलो छाता ढिलो खस्छ
पाठ: हाम्रो वरिपरिको विज्ञान
खेलौना खसाउँदा गुरुत्वले यसलाई यसको तौल: कुनै वस्तुमाथि गुरुत्वाकर्षणको तान, न्युटनमा नापिन्छ। चन्द्रमामा कम हुन्छ। सबै मुख्य शब्द mg ले तल तान्छ। गति: कुनै वस्तुले निश्चित समयमा कति दूरी पार गर्छ, जस्तै किलोमिटर प्रति घण्टा। सबै मुख्य शब्द बढ्दै जाँदा हावाले झन् बलियो गरी पछाडि धकेल्छ: हावाको अवरोध गतिको वर्ग र हावातिर फर्केको क्षेत्रफलसँगै बढ्छ। चाँडै अवरोध तौल बराबर हुन्छ, बल: धकेल्नु वा तान्नु। बलले वस्तुलाई चलाउन, रोक्न वा मोड्न सक्छ। सबै मुख्य शब्दहरू सन्तुलित हुन्छन्, र खेलौनाको गति बढ्न छोड्छ। त्यसपछि यो Terminal गति भनिने स्थिर गतिमा खस्छ: v = √(2mg ÷ (ρ C A)), जहाँ ρ हावाको घनत्व: कुनै ठाउँमा कति पिण्ड खाँदिएको छ। पानीभन्दा कम घनत्व भएका कुरा तैरिन्छन्। सबै मुख्य शब्द (1.2 kg/m³), C छाताको अवरोध गुणाङ्क (करिब 1.5) र A यसको क्षेत्रफल हो। प्यारासुटले ठूलो A दिएर काम गर्छ: चार गुणा क्षेत्रफलले गति आधा बनाउँछ, र नरम अवतरणका लागि कम गति चाहिन्छ।
के सिक्नुहुनेछ
- खस्दै गरेको वस्तु स्थिर गतिमा किन पुग्छ बताउनुहोस्।
- द्रव्यमान र छाताको क्षेत्रफलबाट Terminal गति निकाल्नुहोस्।
- क्षेत्रफल र द्रव्यमानले खस्ने गति कसरी बदल्छन् अनुमान गर्नुहोस्।
सुरु गर्नुअघि
- तौल = mg र सन्तुलित बलले स्थिर गति दिन्छ भन्ने थाहा हुनुपर्छ।
सामग्री
- प्लास्टिकको झोला वा रुमाल, धागो, टेप र सानो खेलौना
- Stopwatch (फोन भए पुग्छ)
उपकरण
- खसाउने सुरक्षित ठाउँ, जस्तै भर्याङ, ठूला मानिससँग
विधि
- 0.25 m² छातामुनिको 50 g को खेलौना Record गर्नुहोस्।
- छाता 1 m², त्यसपछि 0.1 m² बनाएर Record गर्नुहोस्।
- 1 m² छातामुनि 100 g को खेलौना झुन्ड्याएर Record गर्नुहोस्।
यो Simulation लाई कसरी सरल बनाइएको छ
- हावाको घनत्व ρ = 1.2 kg/m³, छाताको अवरोध गुणाङ्क C = 1.5, g = 9.8 m/s²।
- पूरै 10 m भरि खेलौना स्थिर गतिमै छ (साँचो जीवनमा त्यहाँ पुग्न अलिकति दूरी लाग्छ)।