रैंप से निकलने पर गेंद के द्रव्यमान और दूरी के बीच की कड़ी गुरुत्वाकर्षण के बारे में एक महत्वपूर्ण तथ्य को प्रकट करती है और यह कैसे काम करती है। यह परियोजना गुरुत्वाकर्षण बल और द्रव्यमान के बीच की कड़ी को स्पष्ट करने का एक शानदार तरीका है और इसे कक्षा में या घर पर स्थापित किया जा सकता है। विभिन्न द्रव्यमानों की गेंदों को एक ऊंचे रैंप पर लुढ़कने से तय की गई दूरी पर द्रव्यमान के प्रभाव का पता चलता है। यह सरल परियोजना वैज्ञानिक प्रयोगों को डिजाइन करने के लिए एक उपयोगी परिचय भी प्रदान करती है, इसलिए आप जिस चर पर विचार कर रहे हैं वह केवल वही है जो परिणामों को प्रभावित करता है। यदि आप एक चमकदार लेकिन सीधी विज्ञान परियोजना की तलाश में हैं, तो एक गेंद की दूरी पर द्रव्यमान के प्रभाव की जांच करना एक शानदार विकल्प है।
चीजें आप की आवश्यकता होगी
- रैंप के रूप में उपयोग करने के लिए एक रैपिंग पेपर ट्यूब या लकड़ी का एक सपाट टुकड़ा।
- विभिन्न द्रव्यमानों की तीन या अधिक गेंदें। (आदर्श रूप से एक ही आकार और सामग्री लेकिन अलग-अलग वजन। आपके रैंप में फिट होने वाला कोई भी व्यास उपयुक्त है।)
- अपने रैंप को ऊंचा करने के लिए चार या पांच पाठ्यपुस्तकें या कुछ और।
- कैंची
- अपनी गेंदों के द्रव्यमान को मापने के लिए रसोई के तराजू या कुछ और।
- मापने वाला टेप या मीटर रूलर
- नोटबुक और कलम
- (वैकल्पिक) एक पेपर कप या छोटा कार्डबोर्ड बॉक्स
चरण 1: प्रयोग सेट करें
अपने रैंप के एक किनारे को ऊपर उठाकर प्रयोग सेट करें। अपनी गेंदों के लिए एक लंबा यू-आकार का ट्रैक बनाने के लिए अपनी कैंची का उपयोग करके अपनी रैपिंग पेपर ट्यूब को आधी लंबाई में काटें। अपनी पाठ्यपुस्तकों को उस स्थान पर ढेर करें (या अपनी अन्य वस्तु रखें) जिसे आपने अपने रैंप की शुरुआत के लिए चुना है। सुनिश्चित करें कि आपके पास रैंप के सामने पर्याप्त जगह है ताकि गेंदें लुढ़क सकें और रुक सकें।
यदि आपके पास बहुत अधिक जगह नहीं है, तो आप रैंप के आधार पर एक कप या छोटा कार्डबोर्ड बॉक्स रख सकते हैं, जिसमें उद्घाटन रैंप की ओर हो, ताकि यह गेंद को लुढ़कने के बाद पकड़ ले। कप या बॉक्स तय की गई दूरी को काफी हद तक कम कर देता है, लेकिन गेंद फिर भी उसे हिलाएगी। वैकल्पिक रूप से, यात्रा दूरी कम करने के लिए अपने रैंप की ऊंचाई कम करें।
अंत में, आपको गेंद द्वारा तय की गई दूरी को मापने की जरूरत है। ऐसा करने का सबसे आसान तरीका मापने वाला टेप है। आप बस गेंद (या कप/बॉक्स) के रुकने का इंतजार कर सकते हैं और फिर रैंप के नीचे से उसके अंतिम विश्राम स्थल तक की दूरी को माप सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, आप आधार से 1-मीटर की वृद्धि की श्रृंखला को चिह्नित करने के लिए मीटर रूलर का उपयोग कर सकते हैं रैंप का, और फिर बाद में रूलर और अपने मौजूदा का उपयोग करके अधिक सटीक माप करें चिह्न।
चरण 2: अपनी गेंदों के द्रव्यमान को मापें
अपने परिणामों की व्याख्या करने में सहायता के लिए अपनी गेंदों के द्रव्यमान को मापें। यह महत्वपूर्ण है कि आपके पास गेंदों (तीन या अधिक) का एक सेट है जिसमें अलग-अलग द्रव्यमान हैं। यदि आप इसे ठीक से नहीं कर सकते हैं, तो सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि आप उन्हें सबसे हल्के से तक रैंक कर सकते हैं सबसे भारी, लेकिन यदि आपके पास रसोई के तराजू का एक सेट है, तो उनके सटीक द्रव्यमान को मापें और नोट करें उन्हें।
चरण 3: अपना माप रिकॉर्ड करें
प्रत्येक गेंद को कई बार रैंप पर नीचे रोल करें और रिकॉर्ड करें कि यह रैंप के आधार से कितनी दूर की यात्रा करती है। प्रत्येक का तीन या अधिक माप लेना अधिक विश्वसनीय परिणाम प्रदान करेगा। अपने माप को यथासंभव सटीक रूप से लें, लेकिन प्रत्येक परीक्षण को कई बार दोहराने से किसी भी गलती के प्रभाव को कम करने में मदद मिलेगी। प्रत्येक गेंद के लिए, अलग-अलग मापों को एक साथ जोड़ें और औसत निकालने के लिए मापों की संख्या से विभाजित करें। अपनी प्रत्येक गेंद के लिए इस प्रक्रिया से गुजरें और नियमों को एक नोटबुक में दर्ज करें।
चरण 4: अपने परिणामों की व्याख्या करना
परिणाम यह दिखाना चाहिए कि सबसे भारी गेंद रुकने से पहले सबसे दूर तक जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल उस वस्तु के द्रव्यमान पर निर्भर करता है जिसे वह खींच रहा है। गुरुत्वाकर्षण गेंदों को रैंप से नीचे खींचता है, और गुरुत्वाकर्षण बल बड़े द्रव्यमान वाली वस्तुओं पर बड़ा होता है। बड़ी गेंद पर अतिरिक्त बल का मतलब है कि रैंप के निचले भाग में पहुंचने पर उसमें अधिक ऊर्जा होती है और फलस्वरूप रुकने से पहले अधिक यात्रा करती है।
घर्षण बल (गेंद और जमीन के बीच) अंततः गेंद को एक स्टॉप तक धीमा कर देता है। घर्षण वस्तु के द्रव्यमान पर भी निर्भर करता है, लेकिन न्यूटन के दूसरे नियम द्वारा दिखाए गए द्रव्यमान और त्वरण के बीच की कड़ी का अर्थ यह भी है कि किसी बड़ी वस्तु को धीमा करने में अधिक बल लगता है। सुनिश्चित करें कि आप समान गेंदों का उपयोग करते हैं (हर तरह से आप कर सकते हैं) और उन्हें समान ऊंचाई से छोड़ दें। साथ ही, सुनिश्चित करें कि वे अपनी यात्रा के दौरान एक ही सामग्री पर लुढ़कते हैं, और ये प्रभाव रद्द हो जाने चाहिए। एक वस्तु जो दोगुने भारी है उसे रुकने से पहले लगभग दो बार लुढ़कना चाहिए।
यही कारण है कि अच्छा प्रयोगात्मक डिजाइन महत्वपूर्ण है क्योंकि परीक्षणों के बीच कोई अन्य अंतर आपके परिणामों को प्रभावित कर सकता है। आदर्श रूप से, आपके परीक्षणों के बीच एकमात्र अंतर गेंद के द्रव्यमान का होना चाहिए।