குழந்தைகளுக்கான ஈர்ப்பு விசை ஒரு சிறிய தருணத்தை பெரிய அதிசயமாக மாற்ற முடியும். ஒரு பொம்மை விழும்போது பல பெற்றோர்கள் அந்த மின்னல் ஒளியைப் பார்க்கிறார்கள். அந்த ஆச்சரியம் அறிவியலை உயிர்ப்புடன் உணரச் செய்கிறது.
ஸ்டோரிப்பையில், பெரிய யோசனைகளை உறங்கும் நேர அதிசயமாக மாற்றுகிறோம். ஆப்பிள்கள் விழுவதற்கும் நிலவு சுற்றுப்பாதையில் நிலைத்திருக்கவும் காரணமான கண்ணுக்கு தெரியாத ஈர்ப்பு விசையை சந்திக்கவும். உண்மையில், நிலவின் சராசரி மேற்பரப்பு ஈர்ப்பு விசை 1.62 m·s², இது பூமியின் மேற்பரப்பு ஈர்ப்பு விசையின் சுமார் 16.5% ஆகும், அதனால் நாம் அங்கே எளிதாக உணர்கிறோம் என்பதற்கு விளக்கமாகிறது.
இப்போது ஈர்ப்பு விசை பற்றிய கதையைப் படிக்கவோ கேட்கவோ செய்யுங்கள்: 3-5 வயதுக்கானது, 3-5 வயதுக்கானது, 6-8 வயதுக்கானது, 8-10 வயதுக்கானது, மற்றும் 10-12 வயதுக்கானது.
குழந்தைகளுக்கான ஈர்ப்பு விசை என்ன?
ஈர்ப்பு விசை என்பது இரு பொருட்களுக்கிடையேயான இழுப்பு விசை. பொருட்கள் பெரியதாகவும் அருகில் இருக்கும்போது இழுப்பு விசை வலுவாக இருக்கும். பூமியில் நாம் அந்த இழுப்பு விசையை எடை என உணர்கிறோம். பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் மரபு நிலையான துரிதம் 9.80665 m·s⁻², இது எடை மற்றும் அளவீடுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான அறிவியலாளர்களின் குறிப்பாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
எளிய எடுத்துக்காட்டுகளைப் பயன்படுத்தவும். ஒரு ஆப்பிள் விழுகிறது. நீங்கள் தரையில் தங்குகிறீர்கள். நிலவு பூமியைச் சுற்றி விழுவதால் அதன் பாதையில் உள்ளது. மேலும், அதே யோசனை கிரகங்கள் எப்படி நகர்கின்றன என்பதையும் விளக்குகிறது. பூமியின் மேற்பரப்பில் ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் துரிதம் சுமார் 9.78 m/s² மற்றும் 9.83 m/s² ஆக மாறக்கூடும், இது அகலாங்கு மற்றும் உயரம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறக்கூடும். இந்த மாறுபாடு குழந்தைகளுக்கு ஈர்ப்பு விசை பற்றிய கருத்தை மேலும் தொடர்புடையதாக உணரச் செய்யலாம்.
ஒரு குறுகிய, சுகமான வரலாறு
கலிலியோ காற்றின்றி கனமான மற்றும் இலகுவான பொருட்கள் ஒன்றாக விழுகின்றன என்பதை காட்டினார். பின்னர் நியூட்டன் அந்த யோசனையை ஒரு அழகான சூத்திரமாக மாற்றினார்: F = G·m1·m2 / r^2. அந்த சூத்திரம் விழும் ஆப்பிள்களையும் கிரக இயக்கத்தையும் இணைக்கிறது.
பின்னர், கேவெண்டிஷ் G ஐ அளந்து பூமியின் மொத்த எடையை மதிப்பீடு செய்ய உதவினார். 20ஆம் நூற்றாண்டில் ஐன்ஸ்டீன் ஈர்ப்பு விசையை வளைந்த காலவெளியாக மாற்றினார். ஆனால், யோசனையின் மையம் பரிச்சயமாகவே உள்ளது. பொருள் இடத்தை வளைத்து மற்றவை அந்த வளைவில் நகர்கின்றன.
ஈர்ப்பு விசை வீட்டில் எப்படி செயல்படுகிறது
பூமி நமக்கு g ஐ வழங்குகிறது, சுமார் 9.81 m/s². அதாவது, இலவச வீழ்ச்சியின் போது வேகம் ஒவ்வொரு வினாடிக்கும் சுமார் 9.81 மீட்டர் அதிகரிக்கிறது. உதாரணமாக, தூரம் s = 1/2 g t^2 ஆக விழுகிறது.
அதனால், ஒரு மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து ஒரு பொருள் சுமார் 0.45 வினாடிகளில் விழுகிறது, காற்று எதிர்ப்பை புறக்கணித்தால். அந்த விரைவான உண்மை ஒரு சரியான படுக்கை நேர தருணமாகிறது.
இரண்டு எளிய சோதனைகளை இன்றிரவு முயற்சிக்கவும்
- சிறிய உயரத்திலிருந்து ஒரே வடிவத்தில் இரண்டு பாதுகாப்பான பொம்மைகளை வீழ்த்தவும். பெரும்பாலும் அவை ஒன்றாக தரையில் விழுகின்றன. யார் வென்றார் என்று கேளுங்கள். உங்கள் குழந்தையை நீதிபதியாக விடுங்கள்.
- ஒரு தட்டையான காகிதத்தையும் ஒரு நாணயத்தையும் வீழ்த்தி காற்று எதிர்ப்பை காட்டவும். பின்னர் காற்று இல்லாமல் கற்பனை செய்து, போட்டி எவ்வளவு நியாயமானதாக மாறுகிறது என்பதைப் பாருங்கள்.
மேலும் ஒரு ஊசலாட்டத்தை முயற்சிக்கவும். ஒரு சிறிய எடையை கயிற்றில் கட்டி பல ஊசலாட்டங்களை நேரம் பார்க்கவும். g ஐ மதிப்பீடு செய்ய T = 2π sqrt(L/g) ஐப் பயன்படுத்தவும். அதை விளையாட்டாகவும் மகிழ்ச்சியாகவும் வைத்திருங்கள்.
பாதுகாப்பு மற்றும் எளிய குறிப்புகள்
கனமான அல்லது கூர்மையான பொருட்களை வீழ்த்த வேண்டாம். குஷன்கள் அல்லது மென்மையான வெளிப்புற இடத்தைப் பயன்படுத்தவும். ஒவ்வொரு படியையும் கண்காணிக்கவும். பாதுகாப்பு சோதனையை மகிழ்ச்சியாக வைத்திருக்கிறது.
கேள்விகள் கேளுங்கள். நாம் ஏன் பறக்கவில்லை? நிலவு ஏன் பூமியில் மோதவில்லை? நிலவு அல்லது செவ்வாயில் ஈர்ப்பு விசை குறைவாக இருக்கும் போது என்ன மாறுகிறது? உதாரணமாக, செவ்வாயின் சராசரி மேற்பரப்பு ஈர்ப்பு விசை 3.72076 m·s², பூமியின் ஈர்ப்பு விசையின் சுமார் 38% ஆகும். இந்த கேள்விகள் உண்மைகளை சிறிய வெற்றிகளாக மாற்றுகின்றன.
முடிவுகள் மற்றும் ஒரு மென்மையான அடுத்த படி
நான் ஒரு சிறிய வெற்றியுடன் முடிக்க விரும்புகிறேன். இன்றிரவு வீழ்ச்சி சோதனையை முயற்சிக்கவும். உங்கள் குழந்தையை நிபுணராக விடுங்கள் மற்றும் மகிழ்ச்சியை அனுபவிக்கவும்.
நீங்கள் மேலும் உறங்கும் நேர அறிவியல் விரும்பினால், பயன்பாட்டைப் பெறவும்: பயன்பாட்டைப் பெறவும். சிறிய அதிசயங்கள் பெரிய ஆர்வத்திற்கு வழிவகுக்கின்றன.
