ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය අත්හදා බැලීම සඳහා උපදෙස්
අත්හදා බැලීමේ අරමුණු :
- අත්හදා බැලීමේ ප්රතිඵල මත පදනම්ව සිසුන්ට ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය සොයාගත හැකිය.
මෙවලම් සහ ද්රව්ය :
– නැවතුම් ඔරලෝසුව
– කුඩා ගල් (ඔබට වෙනත් වස්තූන් භාවිතා කළ හැකිය)
- දිග මැනීම සඳහා පාලකය හෝ මෙවලම
මූලික සිද්ධාන්තය :
ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය
ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය යනු යම් උසක සිට පෘථිවි පෘෂ්ඨය දෙසට නිදහසේ වැටෙන වස්තුවක් අත්විඳින ත්වරණයයි. භෞතික විද්යාඥයින් විසින් සිදු කරන ලද අත්හදා බැලීම් මත පදනම්ව, පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය 9,8 m/s2 වේ . මෙය සාමාන්ය අගයකි. විවිධ ස්ථාන කිහිපයක ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය හරියටම 9,8 m/s2 ට සමාන නොවිය හැකිය . ගණනය කිරීම් සරල කිරීම සඳහා, සමහර විට 9,8 m/s2 හි ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ අගය 10 m/s2 දක්වා වට කර ඇත . ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ දිශාව පෘථිවියේ කේන්ද්රය දෙසට හෝ භූමි මතුපිටට ලම්බකව වේ.
නිදහස් වැටීමේ චලිතය සහ ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයට එහි සම්බන්ධතාවය
නිදහස් වැටීමේ චලිතය යනු ආරම්භක ප්රවේගයකින් තොරව යම් උසකින් භූමි පෘෂ්ඨය දෙසට වැටෙන වස්තුවක චලිතය වන අතර එම වස්තුව 9,8 m/s2 නියත ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයක් අත්විඳියි . ත්වරණය යනු දෛශික ප්රමාණයක් වන බැවින් එයට විශාලත්වය සහ දිශාව යන දෙකම ඇත. 9,8 m/s2 ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය යනු වස්තුවේ වේගය සෑම තත්පර 1 කට වරක් 9,8 m/s කින් වැඩි වන බවයි. තත්පර 2 ක් නිදහස් වැටීමෙන් පසු, වස්තුවේ වේගය 19,6 m/s දක්වා වැඩි වේ. එසේ ය. ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ දිශාව පෘථිවියේ කේන්ද්රය දෙසට වේ.
ඕනෑම නිදහස්-පහත වැටෙන වස්තුවක වේගය නිතිපතා වැඩි වන බැවින්, නිදහස්-පහත වැටීමේ චලිතය ඒකාකාරව ත්වරණය වූ රේඛීය චලිතයට උදාහරණයකි. ඒකාකාර රේඛීය චලිතයට අදාළ භෞතික ප්රමාණ ගණනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ඒකාකාරව ත්වරණය වූ රේඛීය චලිතයේ ව්යුත්පන්න සූත්ර තුනක් ඇත, එනම් දුර, ආරම්භක සහ අවසාන ප්රවේගය, කාල පරතරය සහ ත්වරණය. සූත්ර තුන නම්: v t = v o + at, s = v o t + ½ at 2 , v t 2 = v o 2 + 2 as, එහිදී v t = අවසාන ප්රවේගය, v o = ආරම්භක ප්රවේගය, a = වස්තුවේ ත්වරණය, t = කාල පරතරය, s = ගමන් කළ දුර, v o = ආරම්භක ප්රවේගය.
නිදහස් වැටීම ඒකාකාරව ත්වරණය වූ රේඛීය චලිතයකට උදාහරණයකි, එබැවින් නිදහස් වැටීමේදී භාවිතා කරන සූත්රය මූලික වශයෙන් ඉහත ඒකාකාරව ත්වරණය වූ රේඛීය චලිතය සඳහා සූත්රයට සමාන වේ, නමුත් නිදහස් වැටීමේ තත්වයට සහ තත්වයන්ට අනුව සකස් කර ඇත. ඉහත සූත්ර තුන, නිදහස් වැටීමේ සූත්රයක් බවට පරිවර්තනය කළහොත්, v ලෙස වෙනස් වේ.t = gt, h = ½ gt2දීt2 = 2 gh, එහිදී vt = අවසාන වේගය, g = ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය, t = කාල පරතරය, h = සිරස් දිශාවට ගමන් කළ උස හෝ දුර.
මෙම අත්හදා බැලීමේදී, ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය ගණනය කරනු ලබන්නේ නිදහස් වැටීම් චලිත සූත්රවලින් එකක් භාවිතා කරමිනි, එනම් h = ½ gt2. මෙම අත්හදා බැලීමේදී අවසාන වේගය (v) නිසා අනෙක් සූත්ර දෙක භාවිතා කළ නොහැක.t) වස්තූන් මැනිය නොහැක. ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය ගණනය කිරීම සඳහා, සූත්රය වෙනස් කරනු ලැබේ උ = 2 පැය / ටී2.
පර්යේෂණාත්මක පියවර :
1. වස්තුව නිදහසේ වැටෙන උස මැන, පසුව එය දත්ත වගුවට ඇතුළත් කර දත්ත විශ්ලේෂණය කරන්න, අංක 1.
2. වස්තුව බිම දමා වස්තුව නිදහසේ වැටීමට ගතවන කාල පරතරය මැන බලන්න, ඉන්පසු එය දත්ත වගුවට ඇතුළත් කර දත්ත විශ්ලේෂණය කරන්න, අංක 1.
3. g = 2 h/t සූත්රය භාවිතයෙන් ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය ගණනය කරන්න.2, ඉන්පසු දත්ත වගුවේ සහ දත්ත විශ්ලේෂණයේ, අංක 1 හි ගණනය කිරීමේ ප්රතිඵල ඇතුළත් කරන්න.
4. පියවර 1 සිට 3 දක්වා නැවත කරන්න, ඉන්පසු ප්රතිඵල දත්ත වගුවේ සහ දත්ත විශ්ලේෂණයේ, අංක 2 සහ 3 හි ඇතුළත් කරන්න.
5. සාමාන්ය ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය ගණනය කරන්න. අත්හදා බැලීම තුන් වරක් පුනරාවර්තනය කළහොත්, ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ අගයන් තුනක් ලැබෙනු ඇත. අගයන් තුන එකට එකතු කර තුනෙන් බෙදන්න. ඔබේ ප්රතිඵල වගුවක සටහන් කරන්න.
දත්ත සහ දත්ත විශ්ලේෂණය :
| නැත | උස (මීටර) | කාල පරතරය (තත්පර) | ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා ඇතිවන ත්වරණය (m/s)2) * |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| රට-රට | |||
* මෙම කොටසේ ගණනය කිරීමේ ක්රියාවලිය ඇතුළත් කරන්න.
නිගමනයn:
ඔබ ලබාගත් අත්හදා බැලීමේ ප්රතිඵල මත පදනම්ව, පර්යේෂණාත්මක අරමුණු සහ න්යායාත්මක පදනම යොමු කරමින් ඔබේ නිගමනය සඳහන් කරන්න. මඟ පෙන්වන ප්රශ්න:
– අත්හදා බැලීම හරහා ඔබට කොපමණ ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයක් ලැබුණාද?
– ගුරුත්වාකර්ෂණය නිසා ඇතිවන ත්වරණයේ විශාලත්වය 9,8 m/s ට සමානද නැතහොත් ආසන්නද?2 ?
– ඔබ ලබා ගන්නා ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයේ විශාලත්වය 9,8 m/s ට වඩා බෙහෙවින් වෙනස් නම්2, එයට බලපාන දේවල් මොනවාද?
