ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಪ್ರಯೋಗ

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಸೂಚನೆಗಳು

ಪ್ರಯೋಗದ ಉದ್ದೇಶಗಳು :

- ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.

ಪರಿಕರಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳು :

- ಸ್ಟಾಪ್ ವಾಚ್
– ಸಣ್ಣ ಕಲ್ಲುಗಳು (ನೀವು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು)
- ಉದ್ದವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಆಡಳಿತಗಾರ ಅಥವಾ ಉಪಕರಣ.

ಮೂಲ ಸಿದ್ಧಾಂತ :

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಎಂದರೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಎತ್ತರದಿಂದ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳುವ ವಸ್ತುವು ಅನುಭವಿಸುವ ವೇಗವರ್ಧನೆ. ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು 9,8 m/s2 ಆಗಿದೆ ^. ಇದು ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ. ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು 9,8 m/s2 ಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ^. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಸರಳೀಕರಿಸಲು, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ 9,8 m/s2 ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 10 m/s2 ಗೆ ದುಂಡಾದ ^{ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ .} ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ದಿಕ್ಕು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ಕಡೆಗೆ ಅಥವಾ ನೆಲದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಅದರ ಸಂಬಂಧ

ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಚಲನೆ ಎಂದರೆ ಆರಂಭಿಕ ವೇಗವಿಲ್ಲದೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಎತ್ತರದಿಂದ ನೆಲದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬೀಳುವ ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವು 9,8 m/s2 ಸ್ಥಿರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ ^. ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಒಂದು ವೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕು ಎರಡನ್ನೂ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. 9,8 m/s2 ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು ಪ್ರತಿ 1 ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 9,8 m/s ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ^{ಎಂದರ್ಥ} . 2 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ನಂತರ, ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು 19,6 m/s ಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಹೀಗೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ದಿಕ್ಕು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ಕಡೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಯಾವುದೇ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಬೀಳುವ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಬೀಳುವ ಚಲನೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿತ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿತ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿತ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಯ ಮೂರು ವ್ಯುತ್ಪನ್ನ ಸೂತ್ರಗಳಿವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ದೂರ, ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ವೇಗ, ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆ. ಮೂರು ಸೂತ್ರಗಳು: v _t = v _o + at, s = v _o t + ½ at ² , v _t ² = v _o ² + 2 as, ಇಲ್ಲಿ v _t = ಅಂತಿಮ ವೇಗ, v _o = ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ, a = ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವರ್ಧನೆ, t = ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರ, s = ಪ್ರಯಾಣಿಸಿದ ದೂರ, v _o = ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ.

ಮುಕ್ತ ಪತನವು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿತ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮುಕ್ತ ಪತನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಸೂತ್ರವು ಮೂಲತಃ ಮೇಲಿನ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧಿತ ರೇಖೀಯ ಚಲನೆಯ ಸೂತ್ರದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಮೂರು ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು, ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಸೂತ್ರವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದರೆ, v ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ._t = ಜಿಟಿ, ಎಚ್ = ½ ಜಿಟಿ²ರಲ್ಲಿ_t² = 2 gh, ಇಲ್ಲಿ v_t = ಅಂತಿಮ ವೇಗ, g = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ, t = ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರ, h = ಲಂಬ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಯಾಣಿಸಿದ ಎತ್ತರ ಅಥವಾ ದೂರ.
ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಚಲನೆಯ ಸೂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ h = ½ ಗ್ರಾಂ². ಈ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಅಂತಿಮ ವೇಗ (v) ಇರುವುದರಿಂದ ಇತರ ಎರಡು ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ._t) ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೀಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗಿದೆ ಗ್ರಾಂ = 2 ಗಂ / ಟಿ².

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಹಂತಗಳು :

1. ವಸ್ತುವು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳುವ ಎತ್ತರವನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ದತ್ತಾಂಶ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸಿ ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ, ಸಂಖ್ಯೆ 1.
2. ವಸ್ತುವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ಬೀಳಿಸಿ ವಸ್ತುವು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳಲು ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ದತ್ತಾಂಶ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸಿ ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ, ಸಂಖ್ಯೆ 1.
3. g = 2 h/t ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ², ನಂತರ ಡೇಟಾ ಕೋಷ್ಟಕ ಮತ್ತು ಡೇಟಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ, ಸಂಖ್ಯೆ 1 ರಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನಮೂದಿಸಿ.
4. 1 ರಿಂದ 3 ಹಂತಗಳನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿ, ನಂತರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಡೇಟಾ ಕೋಷ್ಟಕ ಮತ್ತು ಡೇಟಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ, ಸಂಖ್ಯೆಗಳು 2 ಮತ್ತು 3 ರಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸಿ.
5. ಸರಾಸರಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ. ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಮೂರು ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿದರೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಮೂರು ಮೌಲ್ಯಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಮೂರು ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಸಿ ಮತ್ತು ಮೂರರಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ. ನಿಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಿ.

ದತ್ತಾಂಶ ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ :

* ಈ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿ.

ತೀರ್ಮಾನn:

ನೀವು ಪಡೆದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಆಧಾರವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿ ನಿಮ್ಮ ತೀರ್ಮಾನವನ್ನು ತಿಳಿಸಿ. ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು:
– ಪ್ರಯೋಗದ ಮೂಲಕ ನೀವು ಎಷ್ಟು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೀರಿ?
– ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು 9,8 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆಯೇ?² ?
– ನೀವು ಪಡೆಯುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು 9,8 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಿಂತ ಬಹಳ ಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೆ², ಯಾವ ವಿಷಯಗಳು ಅದರ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ?