गति
गति का विज्ञान
संवेग को किसी वस्तु की गति की मात्रा के रूप में समझा जा सकता है। संवेग का निर्धारण वस्तु के द्रव्यमान (कितना गतिशील है) और उसके वेग (कितनी तेजी से गतिशील है) से होता है। भौतिकी में, संवेग को "p" द्वारा दर्शाया जाता है, इसलिए संवेग निर्धारित करने का समीकरण p = mv (संवेग = द्रव्यमान गुणा वेग) है। भौतिकी के नियमों के अनुसार, एक भारी वस्तु, जैसे कि बॉलिंग बॉल, एक हल्की वस्तु, जैसे किकबॉल, के समान गति से यात्रा करती है, तो उसका संवेग अधिक होगा।
इस STEM लैब के लिए, आपको संवेग को समझने की आवश्यकता है और यह टकराव को कैसे प्रभावित करता है, क्योंकि बाद में, आप स्ट्राइक चैलेंज नामक एक बॉलिंग गेम में प्रतिस्पर्धा करेंगे। आप स्पीडबोट को गेंद से टकराने के लिए प्रोग्राम करेंगे ताकि वह पिन गिरा सके और उच्चतम स्कोर अर्जित कर सके। आइये सोचें कि जब दो वस्तुएं टकराती हैं तो क्या होता है। वे गतिज ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं, हाँ। लेकिन, टक्कर से पहले टकराने वाली दो वस्तुओं में से प्रत्येक की गति से यह अनुमान लगाया जा सकता है कि टक्कर के बाद दोनों वस्तुएं कैसी प्रतिक्रिया देंगी। हम इस विचार पर बाद में लौटेंगे।
चर्चा को प्रेरित करें
किसी चर्चा में गति के बारे में तर्क करना, उसे अवधारणागत रूप देने के लिए आपके विद्यार्थियों के प्रयासों का मार्गदर्शन करने का एक अच्छा तरीका है। इस STEM लैब का ध्यान गेंद से टकराने पर रोबोट की गति पर होगा।
निम्नलिखित प्रश्नों पर लिखित मीट्रिक इकाइयों में, या इंपीरियल मील, पाउंड और फुट प्रति सेकंड में तर्क किया जा सकता है। तर्क एक ही होना चाहिए, बिना किसी रूपांतरण की आवश्यकता के।
प्रश्न:इनमें से किसका संवेग अधिक है: 8 किमी प्रति घंटे की गति से लुढ़कता हुआ गोला या 10 किमी प्रति घंटे की गति से लुढ़कता हुआ वही गोला?
उत्तर:10 किमी प्रति घंटे की गति से लुढ़कते हुए गोले का संवेग अधिक है क्योंकि यह तेज गति से चल रहा है।
प्रश्न:इनमें से किसका संवेग अधिक है: 90 किमी प्रति घंटे की गति से चलने वाली एक औसत आकार की कार का या 90 किमी प्रति घंटे की गति से चलने वाली एक बस का?
उत्तर:90 किमी प्रति घंटे की गति से चलने वाली बस का संवेग अधिक है क्योंकि इसका द्रव्यमान अधिक है।
प्रश्न:इनमें से किसका संवेग अधिक है: एक साइकिल जिसे पहाड़ी पर पैडल से ऊपर ले जाया जा रहा है या उसी साइकिल को पहाड़ी से नीचे ले जाया जा रहा है?
उत्तर:पहाड़ी से नीचे ले जा रही साइकिल का संवेग अधिक है क्योंकि पहाड़ी का नीचे की ओर ढलान और पैडल चलाना दोनों इसकी गति को तेज कर रहे हैं - जब तक कि ब्रेकिंग सिस्टम भी लागू नहीं किया जा रहा हो।
प्रश्न:आप किससे टकराना पसंद करेंगे: 1000 किलोग्राम का ट्रक जो 1 मीटर प्रति मिनट की गति से चल रहा है या 1 किलोग्राम का तरबूज जो 1000 मीटर प्रति सेकंड की गति से चल रहा है?
उत्तर:ट्रक आपको टक्कर मार सकता है लेकिन यह इतनी तेज गति से नहीं चल रहा है कि आपको गंभीर रूप से घायल कर दे, जबकि 1000 मीटर/सेकंड की गति से चल रहा तरबूज आपको मार सकता है। इससे यह स्पष्ट होता है कि संवेग की मात्रा, टक्कर के दौरान किसी वस्तु से स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा से संबंधित होती है। किसी वस्तु का द्रव्यमान अकेले यह निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं है कि टक्कर के दौरान वह कितनी विनाशकारी ऊर्जा प्रदान करेगी। हमें यह भी विचार करना होगा कि यह कितनी तेजी से आगे बढ़ रहा है।