గురుత్వాకర్షణ త్వరణ ప్రయోగం

గురుత్వాకర్షణ త్వరణ ప్రయోగం కోసం సూచనలు

ప్రయోగం యొక్క లక్ష్యాలు :

– ప్రయోగ ఫలితాల ఆధారంగా విద్యార్థులు గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణాన్ని కనుగొనగలరు.

పరికరాలు మరియు సామగ్రి :

– స్టాప్ వాచ్
– చిన్న రాళ్లు (మీరు ఇతర వస్తువులను కూడా ఉపయోగించవచ్చు)
– పొడవును కొలవడానికి కొలబద్ద లేదా కొలత పరికరం

ప్రాథమిక సిద్ధాంతం :

గురుత్వాకర్షణ త్వరణం

గురుత్వాకర్షణ త్వరణం అనేది ఒక నిర్దిష్ట ఎత్తు నుండి భూమి ఉపరితలం వైపు స్వేచ్ఛగా పడిపోతున్న వస్తువు అనుభవించే త్వరణం. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు నిర్వహించిన ప్రయోగాల ఆధారంగా, భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణం 9,8 మీ/సె²గా ఉంటుంది ^. ఇది ఒక సగటు విలువ. అనేక విభిన్న ప్రదేశాలలో గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణం ఖచ్చితంగా 9,8 మీ/సె²కు సమానంగా ఉండకపోవచ్చు ^. గణనలను సులభతరం చేయడానికి, కొన్నిసార్లు 9,8 మీ/సె² గురుత్వాకర్షణ త్వరణం విలువను 10 మీ/సె²కు సవరించబడుతుంది ^{. గురుత్వాకర్షణ} త్వరణం యొక్క దిశ భూమి కేంద్రం వైపు లేదా భూ ఉపరితలానికి లంబంగా ఉంటుంది.

స్వేచ్ఛా పతన చలనం మరియు గురుత్వాకర్షణ త్వరణంతో దాని సంబంధం

స్వేచ్ఛా పతనం చలనం అంటే, ఒక వస్తువు ప్రారంభ వేగం లేకుండా ఒక నిర్దిష్ట ఎత్తు నుండి భూమి ఉపరితలం వైపు పడేటప్పుడు, అది 9,8 మీ/సె² స్థిరమైన గురుత్వాకర్షణ త్వరణాన్ని అనుభవిస్తుంది ^. త్వరణం ఒక సదిశ రాశి, కాబట్టి దానికి పరిమాణం మరియు దిశ రెండూ ఉంటాయి. 9,8 మీ/సె² గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణం ^అంటే , ప్రతి 1 సెకనుకు వస్తువు వేగం 9,8 మీ/సె పెరుగుతుంది. 2 సెకన్ల పాటు స్వేచ్ఛగా పడిన తర్వాత, వస్తువు వేగం 19,6 మీ/సె కు పెరుగుతుంది. ఇలాగే కొనసాగుతుంది. గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క దిశ భూమి కేంద్రం వైపు ఉంటుంది.

స్వేచ్ఛగా కిందపడే ఏ వస్తువు యొక్క వేగమైనా క్రమంగా పెరుగుతుంది, అందువల్ల స్వేచ్ఛా పతనం అనేది ఏకరీతి త్వరణ రేఖీయ చలనానికి ఒక ఉదాహరణ. దూరం, ప్రారంభ మరియు తుది వేగం, కాల వ్యవధి మరియు త్వరణం వంటి ఏకరీతి రేఖీయ చలనానికి సంబంధించిన భౌతిక రాశులను లెక్కించడానికి ఉపయోగించే మూడు అవకలన సూత్రాలు ఉన్నాయి. ఆ మూడు సూత్రాలు: v _t = v _o + at, s = v _o t + ½ at ² , v _t ² = v _o ² + 2 as, ఇక్కడ v _t = తుది వేగం, v _o = ప్రారంభ వేగం, a = వస్తువు యొక్క త్వరణం, t = కాల వ్యవధి, s = ప్రయాణించిన దూరం, v _o = ప్రారంభ వేగం.

స్వేచ్ఛా పతనం అనేది ఏకరీతి త్వరణ రేఖీయ చలనానికి ఒక ఉదాహరణ, అందువల్ల స్వేచ్ఛా పతనంలో ఉపయోగించే సూత్రం ప్రాథమికంగా పైన పేర్కొన్న ఏకరీతి త్వరణ రేఖీయ చలనం సూత్రం వలెనే ఉంటుంది మరియు స్వేచ్ఛా పతనం యొక్క పరిస్థితి మరియు పరిస్థితులకు అనుగుణంగా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. పైన పేర్కొన్న మూడు సూత్రాలను స్వేచ్ఛా పతన సూత్రంగా మార్చినట్లయితే, అవి v గా మారుతాయి._t = gt, h = ½ gt²లో_t² = 2 gh, ఇక్కడ v_t = తుది వేగం, g = గురుత్వాకర్షణ త్వరణం, t = కాల వ్యవధి, h = ఎత్తు లేదా నిలువు దిశలో ప్రయాణించిన దూరం.
ఈ ప్రయోగంలో, గురుత్వాకర్షణ త్వరణం స్వేచ్ఛా పతన చలన సూత్రాలలో ఒకదానిని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది, అనగా h = ½ gt². మిగిలిన రెండు సూత్రాలను ఉపయోగించలేము ఎందుకంటే ఈ ప్రయోగంలో తుది వేగం (v_tవస్తువులను కొలవలేము. గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణాన్ని లెక్కించడానికి, సూత్రాన్ని ఇలా మారుస్తారు g = 2 h / t².

ప్రయోగాత్మక దశలు :

1. వస్తువు స్వేచ్ఛగా పడే ఎత్తును కొలవండి, ఆపై దానిని డేటా పట్టికలో నమోదు చేసి, డేటాను విశ్లేషించండి, నంబర్ 1.
2. వస్తువును జారవిడిచి, అది స్వేచ్ఛగా కింద పడటానికి పట్టే సమయ వ్యవధిని కొలవండి, ఆపై దానిని డేటా పట్టికలో నమోదు చేసి, డేటాను విశ్లేషించండి, నంబర్ 1.
3. g = 2 h / t సూత్రాన్ని ఉపయోగించి గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణాన్ని లెక్కించండి.², ఆపై గణన ఫలితాలను డేటా పట్టికలో మరియు డేటా విశ్లేషణలో నమోదు చేయండి, నంబర్ 1.
4. 1 నుండి 3 దశలను పునరావృతం చేయండి, ఆపై ఫలితాలను డేటా పట్టిక మరియు డేటా విశ్లేషణ, సంఖ్యలు 2 మరియు 3లో నమోదు చేయండి.
5. సగటు గురుత్వాకర్షణ త్వరణాన్ని లెక్కించండి. ప్రయోగాన్ని మూడుసార్లు పునరావృతం చేస్తే, గురుత్వాకర్షణ త్వరణానికి మూడు విలువలు ఉంటాయి. ఆ మూడు విలువలను కలిపి మూడుతో భాగించండి. మీ ఫలితాలను ఒక పట్టికలో నమోదు చేయండి.

డేటా మరియు డేటా విశ్లేషణ :

ఈ విభాగంలో గణన ప్రక్రియను చేర్చండి

ముగింపుఎన్:

మీరు పొందిన ప్రయోగాత్మక ఫలితాల ఆధారంగా, ప్రయోగ లక్ష్యాలు మరియు సైద్ధాంతిక ప్రాతిపదికను ప్రస్తావిస్తూ మీ ముగింపును తెలియజేయండి. మార్గదర్శక ప్రశ్నలు:
– ప్రయోగం ద్వారా మీరు ఎంత గురుత్వాకర్షణ త్వరణాన్ని పొందారు?
– గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం యొక్క పరిమాణం 9,8 మీ/సెకు సమానంగా లేదా దానికి దగ్గరగా ఉందా?² ?
– మీరు పొందే గురుత్వాకర్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణం 9,8 మీ/సె కంటే చాలా భిన్నంగా ఉంటే²దాన్ని ఏ విషయాలు ప్రభావితం చేస్తాయి?