📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
சோதனை இல. 6

திருப்பங்களின் கோட்பாட்டால் ஒரு பொருளின் திணிவைக் காணல்

🎯 நோக்கம்

திருப்பங்களின் கோட்பாட்டால் (principle of moments) ஒரு பொருளின் திணிவைக் காணல்.

🧰 கருவிகளும் பொருட்களும்

மீட்டர் அளவுகோல், கத்தி-விளிம்பு (knife edge), 50 g நிறை, கண்ணாடி அடைப்பான் / சிறு கல் (~50 g), ஒரு துண்டு கம்பி, 3″×4″ மரக்கட்டை.

📐 கொள்கை

அறியப்பட்ட நிறை $m_0$ கத்தி-விளிம்பின் ஒரு பக்கம் $y$ தூரத்திலும், அறியாத திணிவு $m$ மறு பக்கம் $x$ தூரத்திலும் தொங்கட்டும். சமனிலையில் திருப்பங்களின் கோட்பாட்டால்:

$m_0 g \cdot y = m g \cdot x$
$y = \dfrac{m}{m_0} \cdot x$

$y$ vs $x$ வரைபடம் ஒரு நேர்கோடாக இருக்கும் → சாய்வு (gradient) $= m/m_0$ → $m = (\text{சாய்வு}) \times m_0$.

knife edge 0205080100 m₀ m y x m₀g · y = mg · x → balanced metre ruler on knife edge

🔬 செய்முறை

  1. கத்தி-விளிம்பை நிலைக்காலில் வைத்து, அதன் மீது மீட்டர் அளவுகோலை கிடைமட்டமாக சமனிலைப்படுத்துக (50 cm அலகில்).
  2. அறியாத திணிவு $m$ ஐ ஒரு பக்கம் தொங்கவிட்டு, $m_0$ ஐ மறு பக்கம் தொங்கவிட்டு, $y$ ஐ மட்டும் சரிசெய்து கிடைமட்டச் சமனிலையை அடைக. $x, y$ ஐ அளக்க.
  3. $x$ ஐ வேறு ஐந்து மதிப்புகளுக்கு மாற்றி, ஒவ்வொரு முறையும் $y$ ஐ சரிசெய்து அளவீட்டை அட்டவணை 6.1-இல் பதிக.
  4. $y$ vs $x$ வரைபடத்தை வரைக — அதன் சாய்வை அளக்க.
  5. $m = m_0 \times$ சாய்வு ஐ கணக்கிடுக.

📊 அளவீடுகள்

6 சோடிகள் $(x, y)$ ஐ (cm) அட்டவணை 6.1-இல் பதிக. $m_0$ (g)-ஐ அட்டவணைத் தலைப்பில் பதிக.

🧮 கணக்கீடு

சாய்வு $= \dfrac{m}{m_0}$ (வரைபடத்தில் இருந்து)
$m = m_0 \times$ சாய்வு (g)

⚠ முன்னெச்சரிக்கைகள்

  • நிறை மாறும்போது அளவுகோலின் சமனிலை புள்ளி (கத்தி-விளிம்பின் இடம்) மாறக்கூடாது — மாறினால் திருப்பக் கையன்மை மாறிவிடும்.
  • நிறைகளை மீட்டர் அளவுகோலின் கீழே நேர் கீழே தொங்கவிட — கிடைமட்டத் தூரத்தை ($x, y$) நேராக அளக்க முடியும்.
  • அளவுகோலின் சொந்த நிறை (மீட்டர் அளவுகோலின் ஈர்ப்பு மையம்) கத்தி-விளிம்பின் மீது அமைந்திருக்க — அல்லது வழுவை தனியாக கணக்கிட.
  • பல்வேறு $x$ மதிப்புகளை ($x = 15, 20, 25 \dots 40$ cm) தேர்வுசெய்க — ஒரே குறுகலான வரம்பில் அமையாதிருக்க.

✅ முடிவு

வரைபடச் சாய்விலிருந்து கணக்கிடப்பட்ட திணிவு $m$ (g)-ஐ பதிக. தராசினால் அளந்த உண்மை மதிப்புடன் ஒப்பிட்டு சதவீத வழுவைக் காண்க.
குறிப்புஒரே ஒரு $(x, y)$ அளவீட்டை எடுத்து $m = m_0 y / x$ ஐ கணக்கிட்டாலும் முடியும், ஆனால் வரைபடம் ஒரு சராசரியை அளித்து, அளவீட்டு வழுவை குறைக்கிறது.
NIE Physics Practical Handbook (2017) · Experiment 6, pp.16–17