ప్రయోగశాల పని. స్థితిస్థాపకత మరియు గురుత్వాకర్షణ ప్రభావంతో ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలిక అధ్యయనం. శక్తుల ప్రభావంతో ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలికను అధ్యయనం చేయడం ప్రయోగశాల పని ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలికను కొలిచే పని

పాఠ్యపుస్తకం (పేజీలు 15-16) నుండి మనకు తెలుసు, వృత్తంలో ఏకరీతి కదలికతో, కణం యొక్క వేగం పరిమాణంలో మారదు. వాస్తవానికి, భౌతిక దృక్కోణం నుండి, ఈ కదలిక వేగవంతమవుతుంది, ఎందుకంటే వేగం యొక్క దిశ నిరంతరం కాలక్రమేణా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ప్రతి పాయింట్ వద్ద వేగం ఆచరణాత్మకంగా ఒక టాంజెంట్ (16వ పేజీలోని పాఠ్యపుస్తకంలో అంజీర్ 9) వెంట దర్శకత్వం వహించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, త్వరణం వేగం యొక్క దిశలో మార్పు యొక్క వేగాన్ని వర్ణిస్తుంది. ఇది ఎల్లప్పుడూ కణం కదిలే వృత్తం మధ్యలో ఉంటుంది. ఈ కారణంగా, దీనిని సాధారణంగా సెంట్రిపెటల్ త్వరణం అంటారు.

ఈ త్వరణాన్ని సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు:

ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలిక వేగం యూనిట్ సమయానికి చేసిన పూర్తి విప్లవాల సంఖ్య ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఈ సంఖ్యను భ్రమణ వేగం అంటారు. ఒక శరీరం సెకనుకు v విప్లవాలు చేస్తే, ఒక విప్లవాన్ని పూర్తి చేయడానికి పట్టే సమయం

సెకన్లు ఈ సమయాన్ని భ్రమణ కాలం అంటారు

ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలిక వేగాన్ని లెక్కించడానికి, మీరు ఒక విప్లవంలో శరీరం ద్వారా ప్రయాణించే మార్గం అవసరం (ఇది పొడవుకు సమానం

సర్కిల్) కాలం ద్వారా విభజించబడింది:

ఈ పనిలో మేము

థ్రెడ్‌పై సస్పెండ్ చేయబడిన బంతి కదలికను మేము గమనిస్తాము మరియు సర్కిల్‌లో కదులుతున్నాము.

జరుగుతున్న పనికి ఉదాహరణ.

విషయం: ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలికను అధ్యయనం చేయండి.

పని యొక్క లక్ష్యం: ఒక వృత్తంలో దాని ఏకరీతి కదలిక సమయంలో బంతి యొక్క సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క నిర్ధారణ.

సామగ్రి:

కలపడం మరియు పాదంతో త్రిపాద;
కొలిచే టేప్;
దిక్సూచి;
ప్రయోగశాల డైనమోమీటర్;
బరువులతో ప్రమాణాలు;
ఒక స్ట్రింగ్ మీద బంతి;
ఒక రంధ్రంతో కార్క్ ముక్క;
కాగితం;
పాలకుడు.

సైద్ధాంతిక భాగం

ప్రయోగాలు శంఖాకార లోలకంతో నిర్వహిస్తారు. ఒక చిన్న బంతి వ్యాసార్థంతో వృత్తంలో కదులుతుంది ఆర్. ఈ సందర్భంలో థ్రెడ్ AB, బంతిని జతచేయబడి, కుడి వృత్తాకార కోన్ యొక్క ఉపరితలం వివరిస్తుంది. బంతిపై రెండు శక్తులు పనిచేస్తాయి: గురుత్వాకర్షణ mgమరియు థ్రెడ్ టెన్షన్ ఎఫ్(అంజీర్ చూడండి ఎ) అవి ఒక సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని సృష్టిస్తాయి a n, వృత్తం మధ్యలో రేడియల్‌గా నిర్దేశించబడతాయి. త్వరణం మాడ్యులస్ గతిశాస్త్రపరంగా నిర్ణయించబడుతుంది. ఇది సమానం:

a n = ω 2 R = 4π 2 R/T 2

త్వరణాన్ని నిర్ణయించడానికి, మీరు సర్కిల్ యొక్క వ్యాసార్థాన్ని కొలవాలి ఆర్మరియు ఒక వృత్తంలో బంతి యొక్క విప్లవం కాలం టి. డైనమిక్స్ నియమాలను ఉపయోగించి సెంట్రిపెటల్ (సాధారణ) త్వరణాన్ని కూడా నిర్ణయించవచ్చు. న్యూటన్ రెండవ నియమం ప్రకారం ma = mg + F. శక్తిని విచ్ఛిన్నం చేద్దాం ఎఫ్భాగాలుగా F 1మరియు F 2, వృత్తం మధ్యలో మరియు నిలువుగా పైకి రేడియల్‌గా నిర్దేశించబడింది. అప్పుడు న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమాన్ని ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు:

ma = mg + F 1 + F 2.

చిత్రంలో చూపిన విధంగా మేము కోఆర్డినేట్ అక్షాల దిశను ఎంచుకుంటాము బి. O 1 Y అక్షం మీద ప్రొజెక్షన్‌లో, బంతి యొక్క చలన సమీకరణం రూపాన్ని తీసుకుంటుంది: 0 = F 2 - mg. ఇక్కడనుంచి F2 = mg. భాగం F 2గురుత్వాకర్షణను సమతుల్యం చేస్తుంది mg, బంతిపై నటన. న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమాన్ని అక్షం మీద ప్రొజెక్షన్‌లో వ్రాస్దాం O 1 X: ma n = F 1. ఇక్కడనుంచి మరియు n = F 1 /m. కాంపోనెంట్ మాడ్యులస్ F 1వివిధ మార్గాల్లో నిర్ణయించవచ్చు. మొదట, ఇది త్రిభుజాల సారూప్యతను ఉపయోగించి చేయవచ్చు OAVమరియు FBF 1:

F 1 /R = mg/h

ఇక్కడనుంచి F 1 = mgR/hమరియు a n = gR/h.

రెండవది, భాగం యొక్క మాడ్యులస్ F 1డైనమోమీటర్‌తో నేరుగా కొలవవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, మేము బంతిని క్షితిజ సమాంతర డైనమోమీటర్‌తో వ్యాసార్థానికి సమానమైన దూరానికి లాగుతాము. ఆర్వృత్తాలు (Fig. వి), మరియు డైనమోమీటర్ పఠనాన్ని నిర్ణయించండి. ఈ సందర్భంలో, వసంతకాలం యొక్క సాగే శక్తి భాగాన్ని సమతుల్యం చేస్తుంది F 1. కోసం మూడు వ్యక్తీకరణలను పోల్చి చూద్దాం మరియు ఎన్:

a n = 4π 2 R/T 2 , a n = gR/h, a n = F 1 /m

మరియు మూడు పద్ధతుల ద్వారా పొందిన సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క సంఖ్యా విలువలు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోండి.

ఈ పనిలో, సమయాన్ని చాలా జాగ్రత్తగా కొలవాలి. దీన్ని చేయడానికి, లోలకం యొక్క అనేక భ్రమణాలను లెక్కించడం ఉపయోగపడుతుంది, తద్వారా సాపేక్ష దోషాన్ని తగ్గిస్తుంది.

ప్రయోగశాల స్కేల్ వలె బంతిని ఖచ్చితంగా తూకం వేయవలసిన అవసరం లేదు. ఇది 1 గ్రా ఖచ్చితత్వంతో తూకం వేయడానికి సరిపోతుంది. కోన్ యొక్క ఎత్తు మరియు వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థాన్ని 1 సెం.మీ ఖచ్చితత్వంతో కొలిస్తే సరిపోతుంది. అటువంటి కొలత ఖచ్చితత్వంతో, పరిమాణాల సంబంధిత లోపాలు అదే క్రమంలో.

పని క్రమం.

1. 1 గ్రా ఖచ్చితత్వంతో ప్రమాణాలపై బంతి ద్రవ్యరాశిని నిర్ణయించండి.

2. మేము కార్క్‌లోని రంధ్రం గుండా థ్రెడ్‌ను పాస్ చేస్తాము మరియు త్రిపాద పాదంలో కార్క్‌ను బిగించండి (Fig. వి).

3. కాగితంపై ఒక వృత్తాన్ని గీయండి, దాని వ్యాసార్థం సుమారు 20 సెం.మీ. మేము 1 సెం.మీ ఖచ్చితత్వంతో వ్యాసార్థాన్ని కొలుస్తాము.

4. మేము త్రిపాదను లోలకంతో ఉంచుతాము, తద్వారా థ్రెడ్ యొక్క కొనసాగింపు సర్కిల్ మధ్యలో వెళుతుంది.

5. సస్పెన్షన్ పాయింట్ వద్ద మీ వేళ్లతో థ్రెడ్ తీసుకొని, లోలకాన్ని తిప్పండి, తద్వారా బంతి కాగితంపై గీసిన అదే సర్కిల్‌ను వివరిస్తుంది.

6. లోలకం ఇచ్చిన సంఖ్యలో విప్లవాలు చేసే సమయాన్ని మేము లెక్కిస్తాము (ఉదాహరణకు, N = 50).

7. శంఖాకార లోలకం యొక్క ఎత్తును నిర్ణయించండి. దీన్ని చేయడానికి, మేము బంతి మధ్య నుండి సస్పెన్షన్ పాయింట్ వరకు నిలువు దూరాన్ని కొలుస్తాము (మేము పరిగణలోకి తీసుకుంటాము h ~ ఎల్).

8. సూత్రాలను ఉపయోగించి సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క మాడ్యూల్‌ను కనుగొనండి:

a n = 4π 2 R/T 2మరియు a n = gR/h

9. క్షితిజ సమాంతర డైనమోమీటర్ ఉపయోగించి, మేము బంతిని సర్కిల్ యొక్క వ్యాసార్థానికి సమానమైన దూరానికి లాగి, భాగం యొక్క మాడ్యులస్‌ను కొలుస్తాము F 1. అప్పుడు మేము సూత్రాన్ని ఉపయోగించి త్వరణాన్ని లెక్కిస్తాము మరియు n = F 1 /m.

10. మేము కొలత ఫలితాలను పట్టికలో నమోదు చేస్తాము.

అనుభవం నం.	ఆర్	ఎన్	Δt	T = Δt/N	h	m	a n = 4π 2 R/T 2	a n = gR/h	a n = F 1 /m
1

సెంట్రిపెటల్ యాక్సిలరేషన్ మాడ్యూల్ యొక్క పొందిన మూడు విలువలను పోల్చి చూస్తే, అవి దాదాపు ఒకే విధంగా ఉన్నాయని మేము నమ్ముతున్నాము.

Iసన్నాహక దశ

బొమ్మ ఒక పెద్ద దశగా పిలువబడే స్వింగ్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ధ్రువం చుట్టూ స్వింగ్‌లో ఉన్న వ్యక్తి యొక్క సెంట్రిపెటల్ ఫోర్స్, వ్యాసార్థం, త్వరణం మరియు భ్రమణ వేగాన్ని కనుగొనండి. తాడు యొక్క పొడవు 5 మీటర్లు, వ్యక్తి యొక్క ద్రవ్యరాశి 70 కిలోలు. పోల్ మరియు తాడు తిరిగినప్పుడు, అవి 300 కోణంలో ఉంటాయి. స్వింగ్ యొక్క భ్రమణ ఫ్రీక్వెన్సీ 15 నిమి-1 అయితే కాలాన్ని నిర్ణయించండి.

సూచన: ఒక వృత్తంలో కదులుతున్న శరీరం గురుత్వాకర్షణ శక్తి మరియు తాడు యొక్క సాగే శక్తి ద్వారా పని చేస్తుంది. వాటి ఫలితంగా శరీరానికి సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని అందజేస్తుంది.

పట్టికలో గణన ఫలితాలను నమోదు చేయండి:

ప్రసరణ సమయం, s

వేగం

ప్రసరణ కాలం, s

సర్క్యులేషన్ వ్యాసార్థం, m

శరీర బరువు, కేజీ

సెంట్రిపెటల్ ఫోర్స్, ఎన్

ప్రసరణ వేగం, m/s

సెంట్రిపెటల్ త్వరణం, m/s2

II. ముఖ్య వేదిక

పని యొక్క లక్ష్యం:

పరికరాలు మరియు పదార్థాలు:

1. ప్రయోగానికి ముందు, ట్రైపాడ్ లెగ్ నుండి ఒక థ్రెడ్‌పై గతంలో స్కేల్‌పై బరువున్న లోడ్‌ను వేలాడదీయండి.

2. వేలాడే బరువు కింద, 15-20 సెంటీమీటర్ల వ్యాసార్థంతో ఒక వృత్తంతో ఒక కాగితపు షీట్ ఉంచండి. వృత్తం మధ్యలో లోలకం యొక్క సస్పెన్షన్ పాయింట్ గుండా వెళుతున్న ప్లంబ్ లైన్‌పై ఉంచండి.

3. సస్పెన్షన్ పాయింట్ వద్ద, థ్రెడ్‌ను రెండు వేళ్లతో తీసుకొని, లోలకాన్ని జాగ్రత్తగా భ్రమణంలోకి తీసుకురండి, తద్వారా లోలకం యొక్క భ్రమణ వ్యాసార్థం గీసిన వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థంతో సమానంగా ఉంటుంది.

4. లోలకాన్ని భ్రమణంగా సెట్ చేయండి మరియు విప్లవాల సంఖ్యను లెక్కించడం ద్వారా, ఈ విప్లవాలు సంభవించిన సమయాన్ని కొలవండి.

5. పట్టికలో కొలతలు మరియు గణనల ఫలితాలను వ్రాయండి.

6. ప్రయోగం సమయంలో కనుగొనబడిన గురుత్వాకర్షణ మరియు సాగే శక్తి యొక్క ఫలిత శక్తి, లోడ్ యొక్క వృత్తాకార కదలిక యొక్క పారామితుల నుండి లెక్కించబడుతుంది.

మరోవైపు, సెంట్రిపెటల్ బలాన్ని నిష్పత్తి నుండి నిర్ణయించవచ్చు

ఇక్కడ ద్రవ్యరాశి మరియు వ్యాసార్థం మునుపటి కొలతల నుండి ఇప్పటికే తెలుసు, మరియు రెండవ మార్గంలో అపకేంద్ర శక్తిని నిర్ణయించడానికి, తిరిగే బంతి పైన ఉన్న సస్పెన్షన్ పాయింట్ యొక్క ఎత్తును కొలవడం అవసరం. దీన్ని చేయడానికి, బంతిని భ్రమణ వ్యాసార్థానికి సమానమైన దూరానికి లాగండి మరియు బంతి నుండి సస్పెన్షన్ పాయింట్ వరకు నిలువు దూరాన్ని కొలవండి.

7. రెండు వేర్వేరు పద్ధతుల ద్వారా పొందిన ఫలితాలను సరిపోల్చండి మరియు ముగింపును గీయండి.

IIIనియంత్రణ దశ

ఇంట్లో ప్రమాణాలు లేనట్లయితే, పని మరియు సామగ్రి యొక్క ప్రయోజనం మార్చవచ్చు.

పని యొక్క లక్ష్యం: ఏకరీతి వృత్తాకార కదలిక సమయంలో సరళ వేగం మరియు సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క కొలత

పరికరాలు మరియు పదార్థాలు:

1. 20-30 సెంటీమీటర్ల పొడవు గల డబుల్ థ్రెడ్ ఉన్న సూదిని తీసుకోండి, సూది యొక్క బిందువును ఎరేజర్, చిన్న ఉల్లిపాయ లేదా ప్లాస్టిసిన్ బాల్‌లో అతికించండి. మీరు లోలకం అందుకుంటారు.

2. టేబుల్‌పై ఉన్న కాగితపు షీట్ పైన ఉన్న థ్రెడ్ యొక్క ఉచిత ముగింపు ద్వారా మీ లోలకాన్ని ఎత్తండి మరియు కాగితపు షీట్‌పై చిత్రీకరించబడిన సర్కిల్‌తో పాటు ఏకరీతి భ్రమణంలోకి తీసుకురండి. లోలకం కదిలే వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థాన్ని కొలవండి.

3. ఇచ్చిన పథంలో బంతి యొక్క స్థిరమైన భ్రమణాన్ని సాధించండి మరియు లోలకం యొక్క 30 విప్లవాల సమయాన్ని రికార్డ్ చేయడానికి సెకండ్ హ్యాండ్‌తో గడియారాన్ని ఉపయోగించండి. తెలిసిన సూత్రాలను ఉపయోగించి, సరళ వేగం మరియు సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క మాడ్యూల్‌లను లెక్కించండి.

4. ఫలితాలను రికార్డ్ చేయడానికి మరియు దానిని పూరించడానికి పట్టికను తయారు చేయండి.

ప్రస్తావనలు:

1. ఉన్నత పాఠశాలలో భౌతిక శాస్త్రంలో ఫ్రంటల్ లేబొరేటరీ తరగతులు. ఉపాధ్యాయుల కోసం ఒక మాన్యువల్, సవరించబడింది. Ed. 2వ. - M., “జ్ఞానోదయం”, 1974

2. షిలోవ్ పాఠశాలలో మరియు ఇంట్లో పని: మెకానిక్స్ - M.: “జ్ఞానోదయం”, 2007

భౌతికశాస్త్రంలో ప్రయోగశాల పని నం. 4, గ్రేడ్ 9 (సమాధానాలు) - ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క చలన అధ్యయనం

3. కాల వ్యవధి యొక్క సగటు విలువను లెక్కించండి మరియు పట్టికలో నమోదు చేయండి , ఈ సమయంలో బంతి N = 10 విప్లవాలను చేస్తుంది.

4. భ్రమణ కాలం యొక్క సగటు విలువను లెక్కించండి మరియు పట్టికలో నమోదు చేయండి బంతి.

5. ఫార్ములా (4) ఉపయోగించి, త్వరణం మాడ్యులస్ యొక్క సగటు విలువను నిర్ణయించండి మరియు పట్టికలోకి నమోదు చేయండి.

6. సూత్రాలు (1) మరియు (2) ఉపయోగించి, కోణీయ మరియు సరళ వేగం మాడ్యూల్స్ యొక్క సగటు విలువను నిర్ణయించండి మరియు పట్టికలోకి నమోదు చేయండి.

అనుభవం	ఎన్	t	టి	a	ω	v
1	10	12.13	-	-	-	-
2	10	12.2	-	-	-	-
3	10	11.8	-	-	-	-
4	10	11.41	-	-	-	-
5	10	11.72	-	-	-	-
బుధ.	10	11.85	1.18	4.25	0.63	0.09

7. సమయ విరామం tని కొలిచేటప్పుడు సంపూర్ణ యాదృచ్ఛిక లోపం యొక్క గరిష్ట విలువను లెక్కించండి.

8. సమయ వ్యవధి t యొక్క సంపూర్ణ క్రమబద్ధమైన లోపాన్ని నిర్ణయించండి.

9. సమయ విరామం t యొక్క ప్రత్యక్ష కొలత యొక్క సంపూర్ణ లోపాన్ని లెక్కించండి.

10. సమయ విరామం యొక్క ప్రత్యక్ష కొలత యొక్క సంబంధిత లోపాన్ని లెక్కించండి.

11. విరామం రూపంలో సమయ వ్యవధి యొక్క ప్రత్యక్ష కొలత ఫలితాన్ని వ్రాయండి.

భద్రత పరమైన ప్రశ్నలకు సమాధానం చెప్పండి

1. వృత్తం యొక్క కేంద్రానికి సంబంధించి ఏకరీతిగా తిరిగేటప్పుడు బంతి యొక్క సరళ వేగం ఎలా మారుతుంది?

సరళ వేగం దిశ మరియు పరిమాణం (మాడ్యులస్) ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. మాడ్యులస్ స్థిరమైన పరిమాణం, కానీ అటువంటి కదలిక సమయంలో దిశ మారవచ్చు.

2. v = ωR సంబంధాన్ని ఎలా నిరూపించాలి?

v = 1/T నుండి, చక్రీయ పౌనఃపున్యం మరియు కాలం మధ్య సంబంధం 2π = VT, ఇక్కడ నుండి V = 2πR. సరళ వేగం మరియు కోణీయ వేగం మధ్య కనెక్షన్ 2πR = VT, అందుకే V = 2πr/T. (R - వివరించిన వ్యాసార్థం, r - వ్రాసిన వ్యాసార్థం)

3. బంతి యొక్క భ్రమణ కాలం T దాని సరళ వేగం యొక్క పరిమాణంపై ఎలా ఆధారపడి ఉంటుంది?

ఎక్కువ వేగం సూచిక, తక్కువ కాలం సూచిక.

తీర్మానాలు: శరీరం యొక్క ఏకరీతి భ్రమణ సమయంలో భ్రమణ కాలం, మాడ్యూల్స్, సెంట్రిపెటల్ త్వరణం, కోణీయ మరియు సరళ వేగాలను నిర్ణయించడం మరియు శరీర కదలిక వ్యవధి యొక్క ప్రత్యక్ష కొలతల యొక్క సంపూర్ణ మరియు సాపేక్ష లోపాలను లెక్కించడం నేర్చుకున్నాను.

సూపర్ టాస్క్

Δt = 1 sలో అది 1/6 చుట్టుకొలతను కవర్ చేసి, సరళ వేగం మాడ్యులస్ v = 10 m/s కలిగి ఉన్నట్లయితే, దాని ఏకరీతి భ్రమణ సమయంలో పదార్థ బిందువు యొక్క త్వరణాన్ని నిర్ణయించండి.

చుట్టుకొలత:

S = 10 ⋅ 1 = 10 మీ
l = 10⋅ 6 = 60 మీ

సర్కిల్ వ్యాసార్థం:

r = l/2π
r = 6/2 ⋅ 3 = 10 మీ

త్వరణం:

a = v 2 /r
a = 100 2/10 = 10 m/s 2.

9వ తరగతి కోసం (I.K.Kikoin, A.K.Kikoin, 1999),
పని №5
అధ్యాయానికి " ప్రయోగశాల పనులు».

పని యొక్క ఉద్దేశ్యం: అనేక శక్తుల చర్యలో శరీరం ఒక వృత్తంలో కదులుతున్నప్పుడు, వాటి ఫలితం శరీర ద్రవ్యరాశి మరియు త్వరణం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానంగా ఉంటుందని నిర్ధారించుకోవడం: F = ma. దీని కోసం, ఒక శంఖాకార లోలకం ఉపయోగించబడుతుంది (Fig. 178, a).

థ్రెడ్‌కు జోడించబడిన శరీరంపై (పనిలో ఇది తయారు చేయబడిన లోడ్

మెకానిక్స్‌లో సెట్ చేయబడింది) గురుత్వాకర్షణ శక్తి F 1 మరియు సాగే శక్తి F 2 చట్టం. వాటి ఫలితం సమానం

ఫోర్స్ F లోడ్‌కు సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని అందిస్తుంది

(r అనేది లోడ్ కదిలే వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థం, T అనేది దాని విప్లవం యొక్క కాలం).

కాలాన్ని కనుగొనడానికి, నిర్దిష్ట సంఖ్యలో N విప్లవాల సమయం tని కొలవడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది. అప్పుడు T =

F 1 మరియు F 2 బలగాల యొక్క ఫలిత F యొక్క మాడ్యులస్‌ను ఫిగర్ 178, bలో చూపిన విధంగా డైనమోమీటర్ స్ప్రింగ్ కంట్రోల్ యొక్క సాగే శక్తి Fతో భర్తీ చేయడం ద్వారా కొలవవచ్చు.

న్యూటన్ రెండవ నియమం ప్రకారం,

లోకి ప్రత్యామ్నాయం చేసినప్పుడు

ఇది ప్రయోగాత్మకంగా పొందిన విలువల సమానత్వం F ynp , m మరియు ఈ సమానత్వం యొక్క ఎడమ వైపు ఐక్యత నుండి భిన్నంగా ఉంటుందని తేలింది. ఇది ప్రయోగం యొక్క లోపాన్ని అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

కొలిచే సాధనాలు: 1) మిల్లీమీటర్ విభజనలతో పాలకుడు; 2) రెండవ చేతితో గడియారం; 3) డైనమోమీటర్.

మెటీరియల్స్: 1) కలపడం మరియు రింగ్తో త్రిపాద; 2) బలమైన థ్రెడ్; 3) 15 సెంటీమీటర్ల వ్యాసార్థంతో గీసిన వృత్తంతో కాగితపు షీట్; 4) మెకానిక్స్ సెట్ నుండి బరువు.

పని క్రమంలో

1. సుమారు 45 సెం.మీ పొడవున్న దారాన్ని ఒక బరువుకు కట్టి త్రిపాద రింగ్ నుండి వేలాడదీయండి.

2. విద్యార్థులలో ఒకరు రెండు వేళ్లతో సస్పెన్షన్ పాయింట్ వద్ద దారాన్ని పట్టుకుని, లోలకాన్ని తిప్పుతారు.

3. రెండవ విద్యార్థి కోసం, లోడ్ కదిలే సర్కిల్ యొక్క వ్యాసార్థం rని కొలవడానికి టేప్‌ను ఉపయోగించండి. (మీరు కాగితంపై ముందుగానే ఒక వృత్తాన్ని గీయవచ్చు మరియు ఈ వృత్తం పొడవునా లోలకాన్ని చలనంలో అమర్చవచ్చు.)

4. సెకండ్ హ్యాండ్‌తో గడియారాన్ని ఉపయోగించి లోలకం యొక్క విప్లవం యొక్క కాలం Tని నిర్ణయించండి.

ఇది చేయుటకు, విద్యార్థి, లోలకాన్ని తిప్పుతూ, దాని విప్లవాల సమయంలో, బిగ్గరగా ఇలా అంటాడు: సున్నా, సున్నా, మొదలైనవి. చేతిలో గడియారంతో ఉన్న రెండవ విద్యార్థి, సెకండ్ హ్యాండ్‌లో అనుకూలమైన క్షణం పట్టుకుని, లెక్కింపు ప్రారంభించడానికి, ఇలా అంటాడు: "సున్నా," తర్వాత మొదటి విద్యార్థి విప్లవాల సంఖ్యను బిగ్గరగా లెక్కిస్తాడు. 30-40 విప్లవాలను లెక్కించిన తర్వాత, సమయ విరామం t నమోదు చేయబడుతుంది. ప్రయోగం ఐదుసార్లు పునరావృతమవుతుంది.

5. ఫార్ములా (1) ఉపయోగించి సగటు త్వరణం విలువను లెక్కించండి, 0.015 కంటే ఎక్కువ సాపేక్ష లోపంతో మనం π 2 = 10 అని భావించవచ్చు.

6. ఫలిత F యొక్క మాడ్యులస్‌ను కొలవండి, డైనమోమీటర్ స్ప్రింగ్ యొక్క సాగే శక్తితో దాన్ని సమతుల్యం చేయండి (Fig. 178, b చూడండి).

7. పట్టికలో కొలత ఫలితాలను నమోదు చేయండి:

8. వైఖరిని సరిపోల్చండి

ఐక్యతతో మరియు సెంట్రిపెటల్ త్వరణం శరీరానికి అందించే ప్రయోగాత్మక ధృవీకరణలోని లోపం దానిపై పనిచేసే శక్తుల వెక్టార్ మొత్తం అని నిర్ధారించండి.

మెకానిక్స్ సెట్ నుండి ఒక లోడ్, ఎగువ బిందువు వద్ద స్థిరపడిన థ్రెడ్‌పై సస్పెండ్ చేయబడింది, రెండు శక్తుల చర్యలో r వ్యాసార్థం యొక్క వృత్తం వెంట సమాంతర విమానంలో కదులుతుంది:

గురుత్వాకర్షణ

మరియు సాగే శక్తి N.

ఈ రెండు శక్తుల ఫలితం F వృత్తం మధ్యలో అడ్డంగా మళ్లించబడుతుంది మరియు లోడ్‌కు సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని అందిస్తుంది.

T అనేది వృత్తంలో లోడ్ యొక్క ప్రసరణ కాలం. లోడ్ నిర్దిష్ట సంఖ్యలో పూర్తి విప్లవాలను చేసే సమయాన్ని లెక్కించడం ద్వారా దీనిని లెక్కించవచ్చు

ఫార్ములా ఉపయోగించి సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని గణిద్దాం

ఇప్పుడు, మీరు ఒక డైనమోమీటర్ తీసుకొని దానిని ఒక లోడ్‌కు జోడించినట్లయితే, చిత్రంలో చూపిన విధంగా, మీరు F బలాన్ని నిర్ణయించవచ్చు (mg మరియు N బలాల ఫలితం.

ఒక వృత్తంలో కదులుతున్నట్లుగా, లోడ్ నిలువు నుండి r దూరం ద్వారా మళ్లించబడితే, F బలం వృత్తంలో లోడ్ కదలడానికి కారణమైన శక్తికి సమానం. ప్రత్యక్ష కొలత ద్వారా పొందిన శక్తి F యొక్క విలువను మరియు పరోక్ష కొలతల ఫలితాల నుండి లెక్కించబడిన శక్తి maని పోల్చడానికి మాకు అవకాశం లభిస్తుంది.

వైఖరిని పోల్చండి

ఒకరితో. వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థంతో పాటు గాలి నిరోధకత యొక్క ప్రభావం కారణంగా లోడ్ మరింత నెమ్మదిగా మారడానికి మరియు ఈ మార్పు కొలతలపై కొంచెం ప్రభావం చూపడానికి, దానిని చిన్నదిగా ఎంచుకోవాలి (సుమారు 0.05 ~ 0.1 మీ).

పనిని పూర్తి చేయడం