ಫ್ರೀ ಫಾಲ್ ಮೋಷನ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್
ಪ್ರಾಚೀನ ಕಾಲದಲ್ಲಿ, ನೆಲಕ್ಕೆ ಬೀಳುವ ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನೆಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ತತ್ತ್ವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವಿಷಯವಾಗಿತ್ತು. ತತ್ವಜ್ಞಾನಿ ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್ ಒಮ್ಮೆ ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದ್ದರು. ಗೆಲಿಲಿಯೊಗಿಂತ ಮೊದಲು ವಾಸಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಜನರ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳ ಮೇಲೆ ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್‌ನ ಅಭಿಪ್ರಾಯವು ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಿತು, ಅವರು ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಪತನದ ವೇಗವು ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಿದ್ದರು. ಬಹುಶಃ ಈ ವಿಷಯವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ನೀವು ಸಹ ಅದೇ ವಿಷಯವನ್ನು ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಿ.
ಒಂದು ಕಾಗದ ಮತ್ತು ಪುಸ್ತಕವನ್ನು ಒಂದೇ ಎತ್ತರದಿಂದ ಬಿಡಿ. ಕಾಗದವನ್ನು ನಿಮ್ಮ ಎಡ ಅಂಗೈಯ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಪುಸ್ತಕವನ್ನು ನಿಮ್ಮ ಬಲ ಅಂಗೈಯ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಿ. ಪುಸ್ತಕವನ್ನು ಬೀಳಿಸಿದ ನಂತರ, ಪುಸ್ತಕವು ಮೊದಲು ನೆಲಕ್ಕೆ ಬಡಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಾಗದವು ನಂತರ ನೆಲಕ್ಕೆ ಬಡಿಯುತ್ತದೆ. ಈಗ, ಕಾಗದವನ್ನು ಪುಸ್ತಕದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ, ನಂತರ ಕಾಗದ ಮತ್ತು ಪುಸ್ತಕ ಎರಡನ್ನೂ ನೆಲಕ್ಕೆ ಬಿಡಿ. ಈ ಬಾರಿ, ಕಾಗದ ಮತ್ತು ಪುಸ್ತಕವು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ನೆಲಕ್ಕೆ ಬಡಿಯಿತು.
ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಚಲನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿದರೆ, ಆ ವಸ್ತುವು ಮುಕ್ತ ಪತನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು 9,8 m/s2 ಸ್ಥಿರವಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ದಿಕ್ಕು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ಕಡೆಗೆ (ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ) ಇರುತ್ತದೆ. ಕಲಿಯುತ್ತಿರುವ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ನಡೆಸುವ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಸರಳೀಕರಿಸಲು, g ಅನ್ನು 10 m/ s2 ಗೆ ಪೂರ್ಣಾಂಕಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
1. ವಸ್ತುವು ಆರಂಭಿಕ ವೇಗವಿಲ್ಲದೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ (v ಇಲ್ಲ)o). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಂದು ಹಣ್ಣು ಅದರ ಕಾಂಡದಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ನಂತರ ಮರದಿಂದ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕು ಯಾವಾಗಲೂ ಕೆಳಮುಖವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ (g) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮುಕ್ತ ಪತನ ಚಲನೆ
2. ವಸ್ತುವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆರಂಭಿಕ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ (v ಇದೆo). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಂದು ಕಲ್ಲನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಎಸೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕು ಯಾವಾಗಲೂ ಕೆಳಮುಖವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ g ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಕೆಳಮುಖ ಲಂಬ ಚಲನೆ.
3. ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆರಂಭಿಕ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಲಂಬವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಗರಿಷ್ಠ ಎತ್ತರವನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ, ವಸ್ತುವು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ಒಂದು ಅಮೃತಶಿಲೆಯನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಎಸೆದು, ಅದು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಅದನ್ನು ಮತ್ತೆ ಹಿಡಿಯಿರಿ. ಮೇಲಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಾಗ, ವಸ್ತುವು ನಿಧಾನಗತಿಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ (ಋಣಾತ್ಮಕ ಗ್ರಾಂ), ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಾಗ, ವಸ್ತುವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ (ಧನಾತ್ಮಕ ಗ್ರಾಂ). ಕೆಲವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ, ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮೇಲ್ಮುಖ ಲಂಬ ಚಲನೆ.
ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಮೇಲಿನ ಮೂರು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿದರೆ, ಆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಮುಕ್ತ ಪತನದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು.
ಮುಕ್ತ ಪತನ ಚಲನೆಯ ಸೂತ್ರ
ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಚಲನೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಚಲನೆಯ ಸೂತ್ರವು ಮೂಲತಃ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಯ ಸೂತ್ರದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಚಲನೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮಾಹಿತಿ :
h = ಎತ್ತರ (ಮೀಟರ್‌ಗಳು), vo = ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ (ಮೀಟರ್‌ಗಳು/ಸೆಕೆಂಡ್), vt = ಅಂತಿಮ ವೇಗ (ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡ್), t = ಸಮಯ (ಸೆಕೆಂಡ್), g = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಗವರ್ಧನೆ (ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡ್)2) = 9,8 ಮೀ/ಸೆ2 ಅಥವಾ 10 ಮೀ/ಸೆ2.
10 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್‌ನ ಸ್ಥಿರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ2 (ಧನಾತ್ಮಕ g – ವಸ್ತುವು ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ), ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು ಪ್ರತಿ 1 ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 10 m/s ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. 2 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ, ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು 20 m/s ಆಗುತ್ತದೆ, 3 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು 30 m/s ಆಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕುಸಿತವು 10 m/s ಆಗಿದೆ.2 (g ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ) ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು 10 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.2 ಪ್ರತಿ 1 ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ. 2 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ, ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿನಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. 3 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ, ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು 30 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿನಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಮಾತ್ರ ಸ್ಥಿರವಾದ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಅಥವಾ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ, ನೀವು g ನ ಮೌಲ್ಯವು ದೂರದ ವರ್ಗದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಲಿಯುವಿರಿ.
ಮುಕ್ತ ಪತನ ಚಲನೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು , ಕೆಳಮುಖ ಲಂಬ ಚಲನೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮುಖ ಲಂಬ ಚಲನೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿ ಇದರಿಂದ ನೀವು ಮುಕ್ತ ಪತನ ಚಲನೆಯ ವಿಷಯವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
