गुरुत्वाकर्षण प्रवेग प्रयोगको लागि निर्देशनहरू
प्रयोगको उद्देश्य :
- विद्यार्थीहरूले प्रयोगको नतिजाको आधारमा गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको परिमाण पत्ता लगाउन सक्छन्।
उपकरण र सामग्रीहरू :
- घडी रोक्नुहोस्
- साना ढुङ्गाहरू (तपाईं अन्य वस्तुहरू प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ)
- लम्बाइ नाप्ने रुलर वा उपकरण
आधारभूत सिद्धान्त :
गुरुत्वाकर्षणको प्रवेग
गुरुत्वाकर्षण प्रवेग भनेको कुनै वस्तुले निश्चित उचाइबाट पृथ्वीको सतहतिर स्वतन्त्र रूपमा खस्दा अनुभव हुने प्रवेग हो। भौतिकशास्त्रीहरूद्वारा गरिएका प्रयोगहरूको आधारमा, पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको परिमाण ९.८ मिटर/सेकेन्ड छ।2यो औसत मान हो। विभिन्न स्थानहरूमा गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग ठ्याक्कै ९.८ मिटर/सेकेन्ड नहुन सक्छ।2प्रश्नहरू गणना गर्न सजिलो बनाउनको लागि, कहिलेकाहीं गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको मान ९.८ m/s हुन्छ।2 यसलाई १० मिटर/सेकेन्डमा गोलाकार गरिएको छ।2गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको दिशा पृथ्वीको केन्द्र तिर वा जमिनको सतहमा लम्ब हुन्छ।
मुक्त पतन गति र गुरुत्वाकर्षण प्रवेगसँग यसको सम्बन्ध
स्वतन्त्र पतन भनेको कुनै वस्तुको सुरुवाती गति बिना निश्चित उचाइबाट जमिनको सतहतिर खस्ने गति हो र वस्तुले ९.८ मिटर/सेकेन्डको स्थिर गुरुत्वाकर्षण प्रवेग अनुभव गर्दछ।2त्वरण एक भेक्टर परिमाण हो, त्यसैले यसको परिमाण र दिशा दुवै हुन्छ। गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने त्वरणको परिमाण ९.८ मिटर/सेकेन्ड छ।2 यसको अर्थ वस्तुको गति प्रत्येक सेकेन्डमा ९.८ मिटर/सेकेन्डले बढ्छ। २ सेकेन्डको स्वतन्त्र खसाइ पछि, वस्तुको गति १९.६ मिटर/सेकेन्डमा बढ्छ। र यस्तै। गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको दिशा पृथ्वीको केन्द्रतिर छ।
मुक्त पतनमा कुनै पनि वस्तुको गति नियमित रूपमा बढ्छ, त्यसैले मुक्त पतन एकरूपतापूर्वक त्वरित रेखीय गतिको उदाहरण हो। एकरूपतापूर्वक त्वरित रेखीय गतिको लागि तीन व्युत्पन्न सूत्रहरू छन् जुन एकरूपतापूर्वक त्वरित रेखीय गतिसँग सम्बन्धित भौतिक मात्राहरू गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ, जस्तै दूरी, प्रारम्भिक र अन्तिम वेग, समय अन्तराल, र त्वरण। तीन सूत्रहरू हुन्: vt = vo + मा, s = vo t + ½ मा2माt2 = vo2 + २ को रूपमा, जहाँ vt = अन्तिम गति, vo = प्रारम्भिक वेग, a = वस्तुको प्रवेग, t = समय अन्तराल, s = यात्रा गरेको दूरी, vo = सुरुवाती गति।
फ्री फलो एकरूप रूपमा त्वरित रेखीय गतिको उदाहरण हो, त्यसैले फ्री फलोमा प्रयोग गरिएको सूत्र मूलतः माथिको समान रूपमा त्वरित रेखीय गतिको सूत्र जस्तै हो, तर फ्री फलोको अवस्था र अवस्थाहरूमा समायोजन गरिएको छ। माथिका तीन सूत्रहरू, यदि फ्री फलो सूत्रमा रूपान्तरण गरियो भने, v मा परिवर्तन हुनेछन्।t = gt, h = ½ gt2माt2 = २ घ, जहाँ vt = अन्तिम गति, g = गुरुत्वाकर्षण प्रवेग, t = समय अन्तराल, h = उचाइ वा ठाडो दिशामा यात्रा गरिएको दूरी।
यस प्रयोगमा, गुरुत्वाकर्षण प्रवेग मुक्त पतन गति सूत्रहरू मध्ये एक प्रयोग गरेर गणना गरिन्छ, अर्थात् घ = ½ ग्राम2। यस प्रयोगमा अन्तिम गति (v) भएकोले अन्य दुई सूत्रहरू प्रयोग गर्न सकिँदैन।t) वस्तुहरू मापन गर्न सकिँदैन। गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको परिमाण गणना गर्न, सूत्रलाई g = २ घन्टा / टि2.
प्रयोगात्मक चरणहरू :
१. वस्तु कुन उचाइमा स्वतन्त्र रूपमा खस्नेछ भनेर मापन गर्नुहोस्, त्यसपछि यसलाई डेटा तालिकामा प्रविष्ट गर्नुहोस् र डेटा विश्लेषण गर्नुहोस्, नम्बर १।
२. वस्तुलाई खसाउनुहोस् र वस्तु स्वतन्त्र रूपमा खस्नको लागि समय अन्तराल मापन गर्नुहोस्, त्यसपछि यसलाई डेटा तालिकामा प्रविष्ट गर्नुहोस् र डेटा विश्लेषण गर्नुहोस्, नम्बर १।
३. g = २ घन्टा / t सूत्र प्रयोग गरेर गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको परिमाण गणना गर्नुहोस्।2, त्यसपछि डेटा तालिका र डेटा विश्लेषण, नम्बर १ मा गणना परिणामहरू प्रविष्ट गर्नुहोस्।
४. चरण १ देखि ३ सम्म दोहोर्याउनुहोस्, त्यसपछि डेटा तालिका र डेटा विश्लेषण, संख्या २ र ३ मा परिणामहरू प्रविष्ट गर्नुहोस्।
५. औसत गुरुत्वाकर्षण प्रवेग गणना गर्नुहोस्। यदि प्रयोग तीन पटक दोहोर्याइयो भने, गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको तीन मानहरू हुनेछन्। तीन मानहरू सँगै जोड्नुहोस् र तीनले भाग गर्नुहोस्। आफ्नो नतिजा तालिकामा रेकर्ड गर्नुहोस्।
डेटा र डेटा विश्लेषण :
| होइन | उचाइ (मिटर) | समय अन्तराल (सेकेन्ड) | गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (m/s)2) * |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| रता-राता | |||
* यस खण्डमा गणना प्रक्रिया समावेश गर्नुहोस्
निष्कर्षn:
प्रयोगात्मक उद्देश्यहरू र सैद्धान्तिक आधारलाई उल्लेख गर्दै तपाईंले प्राप्त गर्नुभएको प्रयोगात्मक नतिजाहरूको आधारमा आफ्नो निष्कर्ष बताउनुहोस्। मार्गदर्शक प्रश्नहरू:
– प्रयोग मार्फत तपाईंले कति गुरुत्वाकर्षण प्रवेग प्राप्त गर्नुभयो?
– गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेगको परिमाण ९.८ मिटर/सेकेन्ड बराबर वा नजिक छ?2 ?
- यदि तपाईंले प्राप्त गर्नुभएको गुरुत्वाकर्षण प्रवेगको परिमाण ९.८ मिटर/सेकेन्ड भन्दा धेरै फरक छ भने2, कुन कुराले यसलाई प्रभाव पार्छ?