AP Board 9th Class Physical Science Solutions 2nd Lesson గమన నియమాలు

SCERT AP 9th Class Physics Study Material Pdf Download 2nd Lesson గమన నియమాలు Textbook Questions and Answers.

AP State Syllabus 9th Class Physical Science 2nd Lesson Questions and Answers గమన నియమాలు

9th Class Physical Science 2nd Lesson గమన నియమాలు Textbook Questions and Answers

అభ్యసనాన్ని మెరుగుపరుచుకోండి

ప్రశ్న 1.
కింది వాటికి కారణాలు వివరించండి. (AS 1)
ఎ) కంబళిని కర్రతో కొడితే, దుమ్ము పైకి లేస్తుంది.
బి) బస్సు పైన వేసిన సామాన్లని తాడుతో కట్టకపోతే పడిపోతాయి.
సి) ఒక పేస్ బౌలర్ బంతి విసిరే ముందు దూరం నుంచి పరిగెత్తుతూ వస్తాడు.
జవాబు:
ఎ) కంబళిని కర్రతో కొడితే అది చలనంలోకి వస్తుంది. కంబళిలోని దుమ్ము కణాలు నిశ్చల జడత్వం వలన నిశ్చలస్థితిలోనే ఉంటాయి కాబట్టి.

బి) బస్సు చలనంలో ఉన్నప్పుడు సామాన్లన్ని కూడా గమన జడత్వం వలన అవి కూడా బస్సు వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి. బస్సు సడన్ గా నిశ్చలస్థితికి రాగానే వస్తువులు మాత్రము గమన జడత్వంలోనే ఉంటాయి కాబట్టి అవి పడిపోతాయి. కనుక.

సి) ఒక పేస్ బౌలర్ బంతి విసిరే ముందు దూరం నుంచి పరుగెత్తుటకు కారణం బంతికి గమన జడత్వంను అందించుటకు
(లేదా) బంతికి ద్రవ్యవేగమును అందించుటకు.

ప్రశ్న 2.
8 కి.గ్రా., 25 కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశులు గల రెండు వస్తువులలో ఏ వస్తువు అధిక జడత్వం కలిగి ఉంటుంది? ఎందుకు? (AS 1)
జవాబు:
25 కేజీల ద్రవ్యరాశిగల వస్తువుకు అధిక జడత్వముండును. ఎందుకనగా జడత్వమును నిర్ణయించునది ద్రవ్యరాశి కాబట్టి.

ప్రశ్న 3.
2.2 మీ./సి. వేగంతో కదులుతున్న 6.0 కి.గ్రాల బంతి యొక్క ద్రవ్యవేగం ఎంత? (AS 1)
జవాబు:
బంతి వేగం (V) = 2.2 మీ./సె.
బంతి ద్రవ్యరాశి (m) = 6 కిలోలు
బంతి ద్రవ్యవేగము (P) = mv = 6 × 2.2 = 13.2 కి.గ్రా.మీ/సె.

ప్రశ్న 4.
ఇద్దరు వ్యక్తులు 200N ఫలిత బలంతో ఒక కారుని 3 సెకండ్ల పాటు నెట్టారు. (AS 1)
ఎ) కారుకి అందిన ప్రచోదనం ఎంత?
జవాబు:
వ్యక్తులు ప్రయోగించిన బలం = (F) = 200 N
కాలము = t = 3 సె||
ప్రచోదనము (I) = బలం × కాలం = 200 × 3 = 600 న్యూటన్ – సెకను

బి) కారు ద్రవ్యరాశి 1200 కిలోగ్రాములు అయితే, దాని వేగంలో మార్పు ఎంత?
జవాబు:
కారు ద్రవ్యరాశి = m = 1200 కి.గ్రా.
కారుపై ప్రయోగించిన బలం = 200 N
కాలం = 3 సె.
ప్రచోదనము = ద్రవ్యరాశి × వేగంలోని మార్పు
F × t = m × (v – u)
\(\mathrm{v}-\mathrm{u}=\frac{\mathrm{F} \times \mathrm{t}}{\mathrm{m}}=\frac{200 \times 3}{1200}=\frac{1}{2}=0.5\) మీ./సె.
∴ వేగంలోని మార్పు = v – u = 0.5 మీ./సె.

ప్రశ్న 5.
0.7 కి.గ్రా ద్రవ్యరాశి గల వస్తువులో 3 మీ./సె² త్వరణాన్ని కలుగజేయడానికి ఎంత బలాన్ని ఉపయోగించాలి? (AS 1)
జవాబు:
వస్తువు ద్రవ్యరాశి = m = 0.7 కేజీలు
త్వరణం = a = 3 మీ./సె².
బలం (F) = ద్రవ్యరాశి × త్వరణం = 0.7 × 3 = 2.1 N

ప్రశ్న 6.
5 కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు 10 మీ./సె. వేగంతో కదులుతోంది. దానిపై 20 సె.ల పాటు బలాన్ని ప్రయోగించడం వల్ల అది 25 మీ/సె. వేగాన్ని పొందితే, వస్తువుపై ప్రయోగించిన బలం ఎంతో తెల్పండి. (AS 1)
జవాబు:
వస్తువు ద్రవ్యరాశి = m = 5 కి.గ్రా.
వస్తువు తొలి వేగము = u = 10 మీ./సె.
బలం ప్రయోగించబడిన కాలం = t = 20 సె.
వస్తువు తుది వేగము = v = 25 మీ./సె.
వస్తువుపై ప్రయోగించబడిన బలం = F = ma

∴ వస్తువుపై ప్రయోగించబడిన బలం = 3.75 న్యూటర్లు

ప్రశ్న 7.
న్యూటన్ మూడు గమన నియమాలను ఉదాహరణలతో వివరించండి. (AS 1)
జవాబు:
1) న్యూటన్ మొదటి గమన నియమము :
ఫలిత బలం పనిచేయనంతవరకు నిశ్చలస్థితిలో ఉన్న వస్తువు అదే స్థితిలోనూ, సమచలనంలో ఉన్న వస్తువు అదే సమచలనంలోనూ ఉండును.
ఉదా 1 : నిశ్చలంగా ఉన్న ఒక బస్సు ఒక్కసారిగా ముందుకు కదిలితే అందులో నిలబడి ఉన్న ప్రయాణీకుడు వెనుకకు పడతాడు, కారణము బస్సు ఒక్కసారిగా త్వరణాన్ని పొంది ముందుకు కదిలినది, కానీ అందులో వ్యక్తి “జడత్వం” వల్ల తను ముందు ఉన్న స్థానంలోనే ఉండేందుకు ప్రయత్నిస్తాడు. అందువల్లనే వెనక్కి పడిపోతాడు.

ఉదా 2 : బస్సులో ప్రయాణిస్తున్న వ్యక్తి, ఒక్కసారిగా బస్సు ఆగితే ముందుకు పడతాడు, కారణము బస్సు వేగముకు సమాన వేగంతో అతను ప్రయాణిస్తున్నాడు. బస్సు ఒక్కసారిగా ఆగినప్పుడు జడత్వం వలన అతని శరీరం మాత్రం వెంటనే తన గమనస్థితిని మార్చుకోలేదు. అందుకే ముందుకు పడతాడు.

2) రెండవ గమన నియమము : వస్తువు ద్రవ్యవేగంలో మార్పు రేటు, దానిపై పనిచేసే ఫలిత బలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. దాని దిశ ఫలిత బలదిశలో ఉంటుంది.
ఉదా 1 : సిమెంట్ గచ్చుపై కంటే ఇసుక నేల మీద దూకడం సురక్షితము. ఎందుకనగా మృదువైన, మెత్తని తలాలు వస్తువుని ఆపడంలో ఎక్కువ సమయం తీసుకోవడం వల్ల “ఆపే దూరం” ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ విధంగా ద్రవ్యవేగంలో మార్పు రేటు తక్కువగా ఉంటుంది. ఫలితంగా కాలికి తక్కువ దెబ్బ తగులుతుంది.

ఉదా 2 : వేగంగా వస్తున్న క్రికెట్ బంతిని “క్యాచ్” చేసేటప్పుడు ఆ వ్యక్తి తన చేతులను వెనుకకు లాగుతాడు. ఈ సందర్భంలో అతడు బంతి వేగాన్ని తగ్గించడానికి ఎక్కువ సమయం తీసుకుంటాడు.

ఇలా చేయడం వల్ల బంతి ద్రవ్యవేగంలో మార్పు రేటు తక్కువగా ఉంటుంది. ఫలితంగా చేతులపై బంతి ప్రయోగించే బలం తగ్గుతుంది.

3) మూడవ గమన నియమము : ఎల్లప్పుడూ చర్యకు దానికి సమానంగా మరియు వ్యతిరేక శిశలో ఉంటుంది. ఇది దృఢ వస్తువులకు మాత్రమే. చర్య, ప్రతిచర్య జంట బలాలు. వాటి పరిమాణం సమానం. దిశలో వ్యతిరేకం మరియు వేరు వేరు వస్తువులపై పని చేస్తాయి. కావున అవి ఎప్పుడూ రద్దు కావు.

వివరణ:

1. రెండు వస్తువులు పరస్పరం బలాలు ప్రయోగించుకుంటున్నప్పుడు
2. ప్రతిక్రియ జరిపేటప్పుడు, A వస్తువు B వస్తువుపై కలుగజేసే బలం FAB (చర్య)
3. B వస్తువు A వస్తువుపై కలుగజేసే బలం FRA (ప్రతిచర్య)
4. న్యూటన్ మూడో గమన నియమం వలన ఈ రెండు బలాలు పరిమాణంలో సమానంగాను, దిశలో వ్యతిరేకంగాను, ఉంటాయి.
   F_AB = – F_BA
   చర్య = ప్రతిచర్య
5. దీనిని బట్య జంట బలాలు ఒకే వస్తువు పై కాక, రెండు వేర్వేరు వస్తువులపై పనిచేస్తాయి.
   ఉదా 1:
   i) పక్షులు ఎగిరేటప్పుడు వాటి రెక్కలతో గాలిని కిందకి నెడతాయి. అప్పుడు గాలి కూడా పక్షిని వ్యతిరేకదిశలో (పైకి) నెడుతుంది.
   ii) రెక్కలు గాలి మీద ప్రయోగించే బలం, గాలి పక్షి రెక్కలపై ప్రయోగించే బలాలు రెండూ సమాన పరిమాణంలో, వ్యతిరేక దిశలో ఉంటాయి.
   ఉదా 2 :
   నీటిలో ఈదుతున్న చేప నీటిని వెనక్కి నీరు చేపని ముందుకు నెట్టే బలం రెండూ పరిమాణంలో సమానంగా, దిశ పరంగా వ్యతిరేకంగా ఉంటాయి. నీరు చేపపై కలిగించే బలం వల్ల చేప ముందుకు కదులుతుంది.

ప్రశ్న 8.
వేగంగా వెళ్తున్న బస్సు అద్దాన్ని ఒక ఈగ గుద్దుకుంటే, బస్సు మీద, ఈగ మీద ఒకే బలం ప్రయోగించబడుతుందా? ఎందుకు? (AS 1, AS 7)
జవాబు:
న్యూటన్ మూడవ గమన నియమం ప్రకారం బస్సు మీద, ఈగ మీద ఒకే బలం ప్రయోగించబడుతుంది.

ప్రశ్న 9.
ఒక బిండిని గుర్రం లాగదాన్ని ‘దివ్య’ చూసింది. గుర్రం ఎంత బలంతో బండిని లాగుతుందో, అంతే బలంతో బండి సర్రాన్ని కూడా లాగుతుందని ఆమె భావించింది. “మరి బండి ఎలా కదులుతుంది?” అని ఆమెకు సందేహం కలిగింది. అంతేగాక ఆమె మదిలో ఎన్నో ప్రశ్నలు తలెత్తాయి. ఆ ప్రశ్నలేవో ఊహించండి. (AS 2)
జవాబు:

1. గుర్రం ఎంత బలాన్ని నేలపై ఉపయోగిస్తుంది?
2. గుర్రంకు – బండికి మధ్య ఏ నియమం పనిచేస్తుంది?
3. గుర్రం ముందుకు ఎందుకు వంగవలసి వస్తుంది?
4. గుర్రం తక్కువ బలాన్ని ఉపయోగిస్తే బండి కదలదా?
5. సైకిలులాగా, ఎందుకు తేలికగా గుర్రపు బండి కదలటం లేదు?
6. మరి బండి ఎలా కదులుతుంది?

ప్రశ్న 10.
గెలీలియో ప్రకారం ఫలిత బలం పని చేయనంతవరకు, వస్తువు దాని స్థితిలోనే కొనసాగుతుందని మనకు తెలుసు. అదే విధంగా అరిస్టాటిల్ ప్రకారం ప్రతి వస్తువు కదులుతూ దానంతట అదే నిశ్చలస్థితికి వస్తుందని కూడా మనకు తెలుసు. వీటిలో ఏది సరైనదో మనం చెప్పగలమా? గెలీలియో తెలిపిన నియమాన్ని మీరు ఏ విధంగా అభినందిస్తారు? (AS 6)
జవాబు:
గెలీలియో, అరిస్టాటిల్ నియమాలలో ఏది సరైనదో మనకు చెప్పడం సాధ్యమే.

1. భూమి మీద కదులుతున్న ఏ వస్తువైనా క్రమంగా నిశ్చలస్థితికి వస్తుందని మన ప్రాచీన తత్త్వవేత్తల భావన.
2. ఆ కాలంలో గొప్ప తత్త్వవేత్త అయిన అరిస్టాటిల్ కూడా ఇలాగే ఆలోచించి, కదిలే ఏ వస్తువైనా చివరకు నిశ్చలస్థితికి రావాలి కాబట్టి, వాటిపై ఎటువంటి వివరణా అవసరం లేదని భావించాడు.
3. ఆ సమయంలో గెలీలియో తన ఆలోచనాత్మక ప్రయోగాలను నునుపుతలం గల వాలు బల్లలపై చేశాడు.
4. గెలీలియో, తలం ఎంత నునుపుగా ఉంటే వదిలిన గోళీ అంత దూరం ప్రయాణం చేస్తుందని గమనించాడు. ఏదీ అడ్డురాకపోతే గోళీ అనంత దూరం ప్రయాణిస్తుందని వివరించాడు.
5. ఈ విధంగా ఏ బాహ్య బలం పనిచేయనంత వరకు కదులుతున్న వస్తువు అదే గమన స్థితిలో ఉంటుందని చెప్పడం ద్వారా గెలీలియో ఆధునిక విజ్ఞానశాస్త్రానికి తెరతీశాడు. కావున నేను గెలీలియో ప్రాథమిక ప్రయోగాలను పరిశీలించి, అతనిని అభినందిస్తున్నాను. .

ప్రశ్న 11.
20 మీ./సె. సమ వడితో ఒక కారు పడమర వైపు ప్రయాణిస్తుంటే, దానిపై గల ఫలిత బలం ఎంత? (AS 1, AS 7)
జవాబు:
కారు వడి = 20 మీ./సె.
కారు పడమర వైపు సమ వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది, కావున త్వరణము శూన్యము.
∴ ఫలిత బలము = శూన్యము.

ప్రశ్న 12.
30 కి.గ్రాల ద్రవ్యరాశి గల ఒక వ్యక్తి 450 న్యూటన్ల బలాన్ని భరించగల ‘తాడు’ సహాయంతో కొండ ఎక్కుతున్నాడు. అతను సురక్షితంగా ఎక్కడానికి కావల్సిన గరిష్ఠ త్వరణం ఎంత? (AS 1, AS 7)
జవాబు:
వస్తువు ద్రవ్యరాశి = m = 30 kg
తాడు తన్యత (T) = 450 న్యూ.
త్వరణం = a = ?
T = N = ma
450 = 30 xa
450 a = 30 = 15 మీ./సె

∴ గరిష్ఠ త్వరణం = a = 15 మీ./సె.

ప్రశ్న 13.
కదులుతున్న రైలులో ఉన్న ఒక ప్రయాణికుడు ఒక నాణాన్ని నిట్ట నిలువుగా పైకి విసిరిన, అది అతని వెనుకవైపు పడింది. ఆ రైలు ఎటువంటి చలనంలో ఉంది? (AS 7)
ఎ) ధన త్వరణం బి) సమచలనం సి) ఋణ త్వరణం డి) వృత్తాకార చలనం
జవాబు:
ఎ) ధన త్వరణం.

ప్రశ్న 14.
నిశ్చలస్థితిలో ఉన్న 1.4 కి.గ్రా.ల ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు మీద 0.2 సెకన్ల పాటు బలం ప్రయోగించబడింది. బలం ప్రయోగించడం ఆపిన తర్వాత ఆ వస్తువు 2 సెకన్లలో 4 మీ. దూరం కదిలింది. ప్రయోగించిన బల పరిమాణం ఎంత? (AS 1)
జవాబు:
వస్తువు ద్రవ్యరాశి = m = 1.4 కి.గ్రా.
బలం ప్రయోగించిన కాలం = t₁ = 0.2 సె||
బల ప్రయోగం ఆపిన తర్వాత
వస్తువు ప్రయాణించిన దూరం = 4 మీ.
వస్తువు ప్రయాణించిన కాలం = t₂ = 2 సె||
ప్రయోగించబడిన బలం (F) = m . a

∴ ప్రయోగించబడిన బలం = F = 14 న్యూ.

ప్రశ్న 15.
పటాలలో ఉన్న 2 కి.గ్రా.ల ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు యొక్క త్వరణాన్ని కనుక్కోండి. (AS 1)

జవాబు:
1) 2 × 10 = 20 kg. ద్రవ్యరాశిపై, 30 N బలం క్రింది వైపు పనిచేస్తుంది.

ప్రశ్న 16.
రెండు రబ్బరు బాండ్ల సహాయంతో సాగదీసి వదిలినపుడు ఒక వస్తువు 2 మీ./సె². త్వరణాన్ని పొందింది. ఇలా చేయడంలో రబ్బరు బాండు ఒక ప్రమాణ పొడవుకి సాగిందనుకుందాం. రెండోసారి నాలుగు రబ్బరు బాండ్ల సహాయంతో రెట్టింపు ద్రవ్యరాశి గల వస్తువును లాగితే అది పొందే త్వరణం ఎంత? (రబ్బరు బాండ్లను పైన తెలిపిన ప్రమాణ పొడవుకు సాగదీయాలి.) (AS 1)
జవాబు:
మొదటిసారి రెండు రబ్బరు బాండ్ల సహాయంతో సాగదీసి వదిలినపుడు వస్తువు పొందు త్వరణం 2 మీ/సె².
రెండవసారి నాలుగు రబ్బరు బాండ్ల సహాయంతో రెట్టింపు ద్రవ్యరాశిగల వస్తువును లాగితే పొందు త్వరణం, రెండు సందర్భాలలో ప్రయోగించబడిన బలం సమానము. కావున అవి ఒకే త్వరణాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
∴ కావలసిన త్వరణం = 2 మీ/సె².

ప్రశ్న 17.
ఒక గుర్రం స్థిర వడితో బండిని లాగాలంటే అది ఎల్లప్పుడూ నేలపై బలాన్ని ప్రయోగిస్తూ ఉండాలి. ఎందుకో వివరించండి. (AS 1)
జవాబు:

1. గుర్రం, బండిపై బలాన్ని ప్రయోగించగానే, బండి చక్రాలకు రోడ్డుకి మధ్యన గల ఘర్షణ బలం గుర్రం ఉపయోగించిన బలానికి వ్యతిరేకంగా పనిచేస్తుంది.
2. గుర్రం స్థిరవడితో బండిని లాగాలంటే అది ఎల్లప్పుడూ ఘర్షణ బలానికి సమానమైన బలాన్ని బండిపై ప్రయోగించాలి.

ప్రశ్న 18.
5 N బలం m₁ ద్రవ్యరాశి గల వస్తువులో 8 మీ./సె². త్వరణాన్ని, m₂ ద్రవ్యరాశి గల వస్తువులో 24 మీ/సె². త్వరణాన్ని తీసుకురాగలుగుతుంది. రెండు వస్తువులను జతచేసిన వ్యవస్థపై అదే బలాన్ని ప్రయోగిస్తే అది పొందే త్వరణం ఎంత? (AS 1)
జవాబు:
మొదటి వస్తువుపై ప్రయోగించబడిన బలం = F = 5 N
మొదటి వస్తువు త్వరణం = a = 8 మీ./సె².
న్యూటన్ 2వ నియమం ప్రకారం F = m₁a ⇒ m₁ = F/a = \(\frac{5}{8}\)
రెండవ వస్తువుపై ప్రయోగించబడిన బలం = F = 5N
రెండవ వస్తువు త్వరణం = a = 24 మీ/సె²
న్యూటన్ 2వ గమన నియమం ప్రకారం F = m₂a ⇒ m₂ = \(\frac{\mathrm{F}}{\mathrm{a}}=\frac{5}{24}\)
ఈ రెండు వస్తువులను జతచేసిన వ్యవస్థ కావున

రెండు వస్తువులను జత చేసిన వ్యవస్థపై ఒకే బలం ప్రయోగించడం వలన ఏర్పడు త్వరణము 6 మీ./సె². అగును.

ప్రశ్న 19.
400 గ్రా. ద్రవ్యరాశి గల సుత్తి 30 మీ./సె. వేగంతో కదులుతూ ఒక మేకును తాకింది. మేకు సుత్తిని 0.01 సె.కాలంలో నిశ్చలస్థితికి తీసుకురాగలిగితే, మేకు సుత్తి మీద ప్రయోగించే బలం ఎంత? (AS 1)
జవాబు:
సుత్తి ద్రవ్యరాశి = m = 400 గ్రా = 0.4 కి.గ్రా
సుత్తి తొలివేగం = u = 30 మీ./సె.
సుత్తి తుదివేగం = V = 0
మేకును సుత్తి తాకిన కాలం = t = 0.01 సె.

∴ మేకు వ్యతిరేకదిశలో సుత్తి పై 1200 న్యూ. బలం కలుగజేయును.

ప్రశ్న 20.
పటంలో ఒక వ్యవస్థ చూపబడింది.
ఈ వ్యవస్థలోని చెక్కదిమ్మల త్వరణాన్ని, తాడులో తన్యతను కనుక్కోండి. (AS 1)

g = 10 మీ/సె² గా తీసుకోండి.
జవాబు:
వ్యవస్థలో m₁ = m₂ = 3 కి.గ్రా.
త్వరణం = g = 10 మీ/సె²

ప్రశ్న 21.
పటంలో చూపిన విధంగా ఘర్షణ లేని సమాంతర తలంపై మూడు చెక్కదిమ్మలను అమర్చి 30 న్యూటన్ల బలంతో తాడుని లాగుతున్నారు. ప్రతి చెక్కదిమ్మ ద్రవ్యరాశి 10 కి.గ్రా. అయితే ప్రతి చెక్కదిమ్మ యొక్క త్వరణం ఎంత? చెక్కదిమ్మలను కలిపిన తాడులో తన్యత ఎంత? (AS 1)

జవాబు:
మూడు చెక్కదిమ్మల ద్రవ్యరాశులు m₁, m₂ మరియు m₃ లనుకొనుము.
∴ m₁ = m₂ = m₃ = 10 కి.గ్రా.
చెక్కదిమ్మలపై పనిచేయు బలం = F = 30 N

తాడులో తన్యతలు T₁ మరియు T₂ లనుకొనుము.
మొదటి సందర్భంలో తన్యత = T₁ = m₁ × a = F
= 10 × 1 = 10 N
రెండవ సందర్భంలో తన్యత = T₂ = F = (m₁ + m₂) a
= (10+ 10) (1) = 20 N

ప్రశ్న 22.
టేబుల్ చివర ఒక దీర్ఘ చతురస్రాకారంలో కత్తిరించిన కాగితాన్ని పెట్టి దానిపై మందమైన ఐదు రూపాయల బిళ్లని పటంలో చూపినట్లు నిలబెట్టండి. మీ వేలితో వేగంగా కాగితాన్ని నెట్టండి. ఈ కృత్యాన్ని జడత్వంతో ఏ విధంగా వివరించగలవు? (AS 2)

జవాబు:
కాగితాన్ని వేలితో గట్టిగా లాగడం వలన కాగితం చలనములోనికి వస్తుంది. ఐదు రూపాయల బిళ్ల నిశ్చల జడత్వం వలన చలనములోనికి రాకుండానే టేబుల్ పై ఉంటుంది.

ప్రశ్న 23.
ఏకరీతి గల రెండు గోళాలను తీసుకోండి. గోళాలు కదిలేందుకు వీలుగా మీ నోటు పుస్తకాలను రెండువైపులా పెట్టి చిన్న దారిని ఏర్పాటు చేయండి. ఇప్పుడు దారిలో ఒక గోళాన్ని పెట్టి, రెండవ గోళీతో కొట్టండి. (క్యారంబోర్డు స్ట్రైకర్ తో కొట్టినట్లు) అలాగే ఒక గోళీ స్థానంలో రెండు, మూడు, నాలుగు గోళీలను పెట్టి గోళీలను కొట్టింది. పరిశీలనల నుంచి మీరు ఏం వివరించగలరు? (AS 5)
జవాబు:
న్యూటన్ మూడవ గమన నియమం ప్రకారం ఒక గోళీ రెండవ గోళీ పై బలాన్ని చూపగా, రెండవ గోళీ మూడవ గోళీ పై వ్యతిరేక దిశలో బలాన్ని చూపుతుంది.
చర్య = – ప్రతిచర్య కావున
అదే విధముగా 3వ గోళీ 4వ గోళీ పై, 4వ గోళీ 3వ గోళీ పై చర్యా, ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి.

ప్రశ్న 24.
1500 కి.గ్రాల ద్రవ్యరాశి గల వాహనం 1.7 మీ/సె². ఋణ త్వరణంలో ఆగడానికి రోడ్డుకి, వాహనానికి మధ్య గల ఇలం ఎంత ఉండాలి? (AS 7)
జవాబు:
వాహన ద్రవ్యరాశి = m = 1500 కి.గ్రా.
ఋణ త్వరణము = – a = – 1.7 మీ/సె².
బలము (F) = ద్రవ్యరాశి × త్వరణం = 1500 × – 1.7 = – 2550 N
∴ రోడ్డుకి, వాహనానికి మధ్యన గల బలం 2550 N లు చలనదిశకు వ్యతిరేక దిశలో పనిచేయును.

ప్రశ్న 25.
ఎత్తులో ఉన్న ఒక హోపర్ ఇసుకను జారవేసే యంత్రానికి కింద ఉన్న ట్రక్కు 20 మీ/సి. సమవేగంతో వెళ్తుంది. సెకనుకు 20 కిలోల చొప్పున ఇసుక ట్రక్కు మీద పడుతుంటే, ఇసుక పడటం వల్ల ట్రక్కు మీద ప్రయోగింపబడిన బలం ఎంత? (AS 7)
జవాబు:
ట్రక్కు వేగము = 20 మీ/సె.
హోపర్ సెకనుకు 20 కిలోల చొప్పున ఇసుకను ట్రక్ పై వేస్తున్నది.
న్యూటన్ రెండవ నియమము ప్రకారం
బలం = ద్రవ్యరాశి × వేగంలోని మార్పురేటు

కాని ఇసుకను కొంత ఎత్తు నుండి జారవేసే హోపర్ వంటి పరికరాల విషయంలో దాని వేగంలో మార్పుండదు, కాని అది వేసే ఇసుక పరిమాణంలో సెకను, సెకనుకి మార్పుండును. అనగా వేగం స్థిరము, ద్రవ్యరాశిలో మార్పు వస్తుంది.
∴ F = వేగము × ద్రవ్యరాశిలో మార్పురేటు.
F = v × \(\frac{\Delta \mathrm{m}}{\Delta \mathrm{t}}\) = 20 × 20
F = 400 న్యూ.
∴ ఇసుక పడటం వల్ల ట్రక్కుపై ప్రయోగించబడిన బలం (F) = 400 న్యూ.

ప్రశ్న 26.
నిశ్చలస్థితిలో ఉన్న ఇద్దరు స్కేటింగ్ చేసే వ్యక్తులు ఒకరినొకరు తోసుకున్నారు. వీరిలో 60 కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశి గల వ్యక్తి 2 మీ/సె. వేగాన్ని పొందితే, 40 కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశి గల రెండవ వ్యక్తి పొందే వేగం ఎంత? (AS 7)
జవాబు:
వ్యవస్థలో తొలి ద్రవ్యవేగం = శూన్యము = m₁u₁ + m₂u₂
మొదటి వ్యక్తి ద్రవ్యరాశి = m₁ = 60 కి.గ్రా,
మొదటి వ్యక్తి తుది వేగము = v₁ = 2 మీ./సె.
రెండవ వ్యక్తి ద్రవ్యరాశి = m₂ = 40 కి.గ్రా.
రెండవ వ్యక్తి తుది వేగము = v₂ = ?
∴ ద్రవ్యవేగ నిత్యత్వ నియమం ప్రకారం
m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂
m₁v₁ + m₂v₂ = 0
m₂v₂ = -m₁v₁

∴ రెండవ వ్యక్తి వ్యతిరేక దిశలో 3 మీ./సె. త్వరణాన్ని కలిగి ఉన్నాడు.

ప్రశ్న 27.
m ద్రవ్యరాశి గల బంతి ‘V’ వడితో గోడను లంబంగా ఢీకొట్టి అదే వడితో వెనుకకు మరలింది. గోడ బంతిపై ప్రయోగించే సరాసరి బలాన్ని మరియు బల దిశను కనుక్కోండి. (అభిఘాత సమయం ‘t’) (AS 7)
జవాబు:
బంతి ద్రవ్యరాశి = m
బంతి తొలివడి = u = – v (↑ ↑)
బంతి తుదివడి = v= v (అదే వడి కావున దిశ వేరే)
ప్రయోగ కాలము = 1 అనుకొనుము.
న్యూటన్ రెండవ గమన నియమం ప్రకారం
∴ F = ma

బలదిశ గోడ నుండి దూరముగా ఉండును.

9th Class Physical Science 2nd Lesson గమన నియమాలు Textbook InText Questions and Answers

9th Class Physical Science Textbook Page No. 24

ప్రశ్న 1.
టేబుల్ మీది గుడ్డను ఒక్కసారిగా లాగిన, దాని మీద పెట్టిన పాత్రలు దాదాపు కదలకుండా అలాగే ఉండేలా చేసే ట్రిక్ (గారదీ)ని మీరు చూసే ఉంటారు ! ఈ గారడీని సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి ఏం కావాలి?
జవాబు:
ఒక టేబుల్ క్లాత్, ఏదైనా ఒక వస్తువు కావాలి. ఈ గారడీ చేసే వ్యక్తి గుడ్డను చాలా నైపుణ్యంతో టేబుల్ పై నుండి లాగాలి.

ప్రశ్న 2.
ఎటువంటి గుధ ఉపయోగిస్తావు? దళసరి కాన్వాస్ గుడ్డనా లేదా పల్చని సిల్కు గుడ్డనా?
జవాబు:
దళసరి కాన్వాస్ గుడ్డను ఈ గారడీ చేయడానికి వాడాలి.

ప్రశ్న 3.
టేబుల్ గుడ్డపై పెట్టిన పాత్రలు అధిక ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండాలా? తక్కువ ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండాలా?
జవాబు:
టేబుల్ గుడ్డపై పెట్టిన పాత్రలు కొద్దిగా ఎక్కువ ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండాలి. తేలికపాటి వస్తువులైన ప్లాస్టిక్ కప్పులు, స్పాంజ్ లు వాడకూడదు.

ప్రశ్న 4.
గుడ్డను ఒక్కసారిగా ఎక్కువ బలాన్ని ప్రయోగించి లాగాలా? లేదా సున్నితంగా, నిలకడగా బలాన్ని ప్రయోగించాల్సి ఉంటుందా?
జవాబు:
గుడ్డను తక్కువ బలంతో ఒక్కసారిగా లాగండి.

ప్రశ్న 5.
10 కి.మీ./సె. వేగంతో శూన్యంలో ప్రయాణిస్తున్న రాకెట్ నుండి విడిపోయిన చిన్న వస్తువు యొక్క వేగం ఎంత ఉంటుంది?
జవాబు:
నిర్దిష్ట వేగంతో చలిస్తున్న ఒక్క వస్తువు నుండి విడిపోయిన మరొక చిన్న వస్తువు కూడా అదే వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది. కావున 10కి.మీ/ సెకను వేగంతో శూన్యంలో ప్రయాణిస్తున్న రాకెట్ నుండి విడిపోయిన చిన్న వస్తువు యొక్క వేగము కూడా 10కి.మీ/సెకన్ ఉంటుంది.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 27

ప్రశ్న 6.
ప్రక్క పటాన్ని గమనించండి. 80 కి.గ్రా.ల ద్రవ్యరాశి గల దృఢమైన వ్యక్తి పటంలో చూపిన విధంగా గరిష్ఠంగా ఎంత బరువును పైకి ఎత్తగలడు?

జవాబు:
వ్యక్తి అతని బరువుకు సమానమైన భారమును ఎత్తగలడు. ఎందుకనగా ఫలితబలము శూన్యము.
కావున T – mg = 0 = mg = T
ఇక్కడ g = 10, ద్రవ్యరాశి = 80 కి.గ్రా.
∴ T = 80 × 10 = 800 N

ప్రశ్న 7.
తిరుగుతున్న సీలింగ్ ఫ్యాన్ యొక్క ద్రవ్యవేగం ఎంత?
జవాబు:
ద్రవ్యవేగము = ద్రవ్యము X వేగము
∆t = m (v – u)
ఇక్కడ వస్తువు తొలివేగము (u) మరియు తుది వేగము (v)లు సమానము కావున m (v – u) = ∆t = 0
∴ తిరుగుతున్న ఫ్యాను యొక్క ద్రవ్యవేగము శూన్యము.

ప్రశ్న 8.
ఫలిత బలం లేనప్పుడు వస్తువు వక్రమార్గంలో చలించగలదా?
జవాబు:
చలించగలదు. ఉదాహరణకు మనము ఒక వక్రమార్గములో ప్రయాణించుచున్నపుడు, అభికేంద్ర బలము వలన మనము ఆకర్షించబడతాము. అదే సమయంలో మనపై అపకేంద్రబలము పనిచేయును. ఈ ఫలితబలము వలన మన వాహన టైర్లకు, రోడ్డుకు మధ్య ఘర్షణ బలము ఏర్పడును.

ప్రశ్న 9.
తాడు యొక్క ద్రవ్యరాశిని విస్మరించినప్పుడు దానిలో ఉన్న తన్యత ఏకరీతిగా ఉంటుందని ఎలా నిరూపిస్తావు?
జవాబు:
ఒక తాడుకు రాయిని కట్టి నీటిలో వ్రేలాడదీసినపుడు దాని ద్రవ్యరాశి గురుత్వాకర్షణ (8)పై ఆధారపడును. అదే విధముగా అదే రాయిని గాలిలో వ్రేలాడదీసిన దాని ద్రవ్యరాశి కూడా ‘g’ పై ఆధారపడును. దీనిని బట్టి తాడు యొక్క ద్రవ్యరాశిని విస్మరించినప్పుడు దానిలో ఉన్న తన్యత ఏకరీతిగా ఉంటుందని గ్రహించవచ్చును.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 31

ప్రశ్న 10.
ఒక బంతిపై భూమి ప్రయోగించే బలం 8N అయితే, ఆ బంతి భూమిపై ప్రయోగించే బలం ఎంత?
జవాబు:
బంతిపై ప్రయోగించిన బలం = 8N
బంతి భూమిపై ప్రయోగించే బలం = బంతిపై ప్రయోగించిన బలం = 8N

ప్రశ్న 11.
ఒక చెక్క దిమ్మ క్షితిజ సమాంతర తలంపై ఉంది. దానిపై కిందికి లాగే అభిలంబ బలం గురుత్వాకర్షణ బలం, పైకి నెట్టే అభిలంబ బలం పనిచేస్తాయి. ఆ రెండు బలాలు పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటూ, వ్యతిరేక దిశలలో ఉంటాయా? ఆ బలాల జతను చర్య – ప్రతిచర్య జతగా చెప్పవచ్చా? మీ స్నేహితులతో చర్చించండి.

జవాబు:

1. చెక్కదిమ్మపై గురుత్వాకర్షణ బలం, పైకి నెట్లే అభిలంబ బలం సమానంగా మరియు వ్యతిరేక దిశలలో ఉంటాయి.
2. ఆ బలాల జతను చర్య – ప్రతిచర్య జతగా చెప్పవచ్చును.

ప్రశ్న 12.
మంటలను ఆర్పడానికి ఉపయోగించే గొట్టాల నుండి అతి వేగంగా నీరు బయటకు వస్తుంది. ఆ గొట్టాలను పట్టుకోవడం చాలా కష్టం. ఎందుకు?
జవాబు:
మంటలను ఆర్పడానికి వాడు గొట్టాలను పట్టుకున్నపుడు అది మన చేతులపై బలాన్ని కలుగజేస్తుంది. ప్రతిచర్యగా మనము ఆ గొట్టముపై బలంను ప్రదర్శించవలెనన్న సాధ్యపడదు. కావున ఆ గొట్టాలను పట్టుకోవడం చాలా కష్టం.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 33

ప్రశ్న 13.
భూవాతావరణంలోకి ప్రవేశించిన ఒక ఉల్క మండిపోయింది. అలా మండినప్పుడు దాని ద్రవ్యవేగము ఏమైనట్లు?
జవాబు:
భూవాతావరణంలోకి రాగానే ఉల్క మండిపోవటం వలన దాని ద్రవ్యవేగము శూన్యమవుతుంది.

ప్రశ్న 14.
బంతిని నిట్టనిలువుగా పైకి విసిరినప్పుడు, భూ ఉపరితలం నీ కాళ్లపై ప్రయోగించే అభిలంబ బలంలో ఏమైనా మార్పు వస్తుందా?
జవాబు:
నా శరీరాన్ని తుల్యము (balance) చేయుటకు భూఉపరితలము ప్రదర్శించు అభిలంబ బలము పెరుగును.

ప్రశ్న 15.
చెట్టుపై నుండి జారిపడిన కొబ్బరికాయ నేలని తాకి ఆగిపోయింది. దాని ద్రవ్యవేగం ఏమైందని చెప్పగలం?
జవాబు:
కొబ్బరికాయ నేలను తాకి ఆగిపోవుట వలన దాని ద్రవ్యవేగము శూన్యము అగును.

ప్రశ్న 16.
కొన్ని కార్లలో రక్షణ కొరకు గాలి సంచులు వాడతారు. ఎందుకు?
జవాబు:
గాలి సంచులుగల కార్లకు ప్రమాదములు జరిగినపుడు ప్రచోదన కాలము పెరుగుట వలన కారు నడుపు వ్యక్తిపై ప్రయోగించబడు బలము తగ్గి, అతను ప్రాణహాని నుండి రక్షించబడతాడు.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 24

ప్రశ్న 17.
అన్ని వస్తువులూ ఒకే జడత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయా? వస్తువుల జడత్వాన్ని నిర్ణయించే అంశాలు ఏవి? ఉదాహరణతో వివరించండి.
జవాబు:
అన్ని వస్తువులూ ఒకే జడత్వాన్ని ప్రదర్శించవు. జడత్వమును నిర్ణయించు అంశము ఆ వస్తువుకుండే ద్రవ్యరాశి,

ఉదాహరణ :

1. మైదానంలో ఒక ఫుట్ బాల్ ను కాలితో తన్నినట్లయితే, అది కొంత వేగంతో తన్నిన దిశలో వెళ్తుంది.
2. అదే పరిమాణము గల ఒక రాయినిగాని తన్నినట్లయితే దాని చలనంలో ఎటువంటి మార్పును గమనించవు మరియు నీ కాలికి దెబ్బ తగులుతుంది.
3. దీనికి కారణము రాయికి అధిక ద్రవ్యరాశి ఉండటం వలన బంతికి తక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉండటం వలన త్వరగా స్థితిని మార్చుకోగలిగినది.
4. ఈ విధంగా పదార్థ ద్రవ్యరాశి వస్తు జడత్వంను నిర్ణయిస్తుంది.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 32

ప్రశ్న 18.
పోల్ వాల్ట్ ఆడేవారు స్పాంజ్ తో చేసిన పరుపు మీద దూకుతారు. ఎందుకు?
జవాబు:
స్పాంజ్ పరుపుపై ఫలిత ద్రవ్యవేగము తక్కువగా ఉండును. కావున పోల్ వాల్ట్ ఆడేవారిపై తక్కువ ప్రతిచర్యా బలం పని చేస్తుంది.

ప్రశ్న 19.
ఇసుక నేల మీద దూకటం సురక్షితమా లేదా సిమెంటు గచ్చుపై దూకటం సురక్షితమా? ఎందుకు?
జవాబు:
సిమెంటు గచ్చుపై కన్నా ఇసుకపై దూకటం సురక్షితము. ఎందుకంటే మృదువైన మెత్తటి తలాలు వస్తువుని ఆపటంలో ఎక్కువ సమయాన్ని తీసుకోవటం వల్ల ఆ పేదూరం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఉదాహరణ సమస్యలు

9th Class Physical Science Textbook Page No. 25

ప్రశ్న 1.
సమతలంపై ఉంచిన ‘M’ ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు పై క్షితిజ సమాంతరంగా 100 బలం నిరంతరంగా ప్రయోగించడం వల్ల ఆ వస్తువు నిలకడగా కదులుతుంది.
ఎ) స్వేచ్ఛా వస్తు పటాన్ని (FBD) (ఒక నిర్దిష్ట సమయం వద్ద ఆ వస్తువుపై పనిచేస్తున్న అన్ని బలాలను చూపే పటం) గీయండి.
బి) ఘర్షణ విలువ ఎంత?
సాధన:

వస్తువు నిలకడగా కదులుతుందని ఇవ్వబడింది. అంటే క్షితిజ సమాంతర, క్షితిజ లంబ దిశలో ఆ వస్తువుపై పనిచేసే ఫలిత బలం శూన్యం అని అర్ధం.

ఆ వస్తువుపై క్షితిజ సమాంతర దిశలో ఘర్షణ బలం (f), నెట్టిన బలం (F). లు పనిచేస్తున్నాయి.

క్షితిజ సమాంతర దిశలో ఫలిత బలం
F_{net, x} = 0 అని మనకు తెలుసు.
F + (-f) = 0
F = f

కాబట్టి ఆ వస్తువుపై పనిచేసే ఘర్షణ బలం = 10 న్యూటన్లు.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 27

ప్రశ్న 2.
1కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశి మరియు 1 మీటరు పొడవు గల చాప గచ్చుపై పరచబడి ఉంది. చాప ఒక చివరను పట్టుకుని దాని – పొడవు వెంట రెండవ చివరివైపు 1 మీ/సె. స్థిర వడితో చాప మొత్తం చలనంలోకి వచ్చేంత వరకు చాప పూర్తిగా తిరగబడేంత వరకు) లాగాలంటే చాపపై ఎంత బలాన్ని ప్రయోగించాలి?
సాధన:

పటం 10లో చూపిన విధంగా చాప చివర బాగాన్ని 1 మీ/సె. స్థిర వడితో లాగుతున్నప్పుడు చలనం లోకి వచ్చే చాప భాగపు ద్రవ్యరాశి క్రమంగా పెరుగుతూ ఉంటుంది. కాబట్టి ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉండదు.

మొత్తం చాప చలనంలోకి రావడానికి పట్టే సమయం,
∆t = చాప చివర భాగం కదలిన దూరం / వడి = 2/1 = 2 సె.
(చాప చివరి భాగం కదిలిన దూరం = 1మీ + 1మీ = 2 మీటర్లు)
న్యూటన్ రెండవ గమన నియమం నుండి

∆m అనేది ∆t సమయంలో వచ్చే ద్రవ్యరాశిలోని మార్పును సూచిస్తుంది. 2 సెకన్ల కాలంలో ద్రవ్యరాశిలో వచ్చే మార్పు మొత్తం చాప ద్రవ్యరాశికి సమానం.
F_net = (1 మీ/సె) X (1 కి.గ్రా) / 2 సె. = 1/2 న్యూటన్
క్షితిజ సమాంతర దిశలో ఒకే బలం పనిచేస్తుంది కనుక చాప చివర ప్రయోగించాల్ని బలం 1/2 న్యూటన్.

9th Class Physical Science Textbook Page No. 28

ప్రశ్న 3.
న్యూటన్ గమన నియమాలను అటవుడ్ ఒక ప్రయోగం ద్వారా నిరూపించాడు. పటంలో చూపినట్లు అటవుడ్ యంత్రంలో కప్పి ద్వారా పంపిన సాగే గుణం లేని ఒక తాడుకు రెండు చివరలలో m₁ మరియు m₂ ద్రవ్యరాశులు గల భారాలు వేలాడుతుంటాయి. (m₁ > m₂) అయిన, ఆ రెండు భారాల త్వరణాలను, తాడులో తన్యతను లెక్కించండి.

సాధన:
పటంలో చూపినట్లు తాడులో గల తన్యత ఎల్లప్పుడూ వస్తువులను పైకి లాగుతుంది.
m₁ ద్రవ్యరాశి యొక్క FBD ద్వారా ఆ ద్రవ్యరాశిపై తన్యత, (T) పై వైపుకు, దాని భారం (m₁ g) కిందవైపుకు పని చేస్తున్నాయని గ్రహించవచ్చు.

m₁ పై ఫలిత బలం,
F_net = m₁a
m₁g – T = m₁a ………….. (1)
m₁ పై ఫలిత బలం కలగజేసే త్వరణం ‘a’ m₁ కిందకి కదులుతుంటే m₂ పైకి వెళ్తుంది. కనుక వాటి త్వరణాల పరిమాణాలు సమానం.

m₂ యొక్క FBD పటం నుండి
F_net = T – m₂g = m₂a ……………. (2)
(1), (2) సమీకరణాలను సాధించగా

9th Class Physical Science Textbook Page No. 33

ప్రశ్న 4.
12000 కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశి (m₁) గల ఫిరంగి నున్నని సమాంతర తలంపై ఉంది. అది 300 కి.గ్రా. ద్రవ్యరాశి (m₂) గల గుండును క్షితిజ సమాంతర దిశలో v₂ = 400 మీ./సె. వేగంతో విడుదల చేస్తే, ఆ ఫిరంగి వేగం (v₁) ఎంత?
సాధన:
ఫిరంగి ద్రవ్యరాశి (m₁) = 12000 కి.గ్రా
గుండు ద్రవ్యరాశి (m₂) = 300 కి.గ్రా
ఫిరంగి వేగము (v₁) = ?
గుండు వేగము (v₂) = 400 మీ./సె.
ఫిరంగి పేల్చిన తర్వాత దాని వేగం v₁ అనుకొనుము.
వ్యవస్థ తొలి ద్రవ్యవేగం శూన్యం.
వ్యవస్థ తుది ద్రవ్యవేగం = m₁v₁ + m₂v₂.
రేఖీయ ద్రవ్యవేగ నిత్యత్వ నియమము ప్రకారం
m₁v₁ + m₂v₂ = 0
m₁v₁ = – m₂v₂

ఫిరంగి పేలిన తర్వాత దాని వేగం = 10 మీ/సె.
ఫిరంగి వ్యతిరేక దిశలో కదులుతుంది.

పరికరాల జాబితా

చెక్క ట్రాక్, కాగితపు రింగు లేదా బంతి, పెన్నుమూత, గాజు గోళీ, సీసా, క్యారమ్ బోర్డు నమూనా, చెక్క దిమ్మలు, చెక్క స్కేలు, సాగే గుణం లేని తాడు, బెలూన్, స్ట్రా ముక్క, తాడు, రెండు కోడిగుడ్లు, మెత్తని దిండు, కప్పీ, రెండు స్ప్రింగ్ త్రాసులు, పరీక్ష నాళిక, రబ్బరు కార్కు, బున్సెన్ బర్నర్, దారము, స్టాండు, నీరు

9th Class Physical Science 2nd Lesson గమన నియమాలు Textbook Activities (కృత్యములు)

కృత్యం – 1

కాగితపు రింగుపై ఉంచిన పెన్ను మూత చలనాన్ని వివరించటం :

ప్రశ్న 1.
జడత్వాన్ని నిరూపించు ప్రయోగాన్ని తెల్పుము.

జవాబు:
ఉద్దేశ్యం : వస్తువు యొక్క జడత్వాన్ని నిరూపించుట.

కాగితపు రింగు కావలసిన పరికరాలు :
పెన్నుమూత, కాగితపు రింగు, వెడల్పు మూతిగల సీసా.

పద్ధతి :

1. ఒక దళసరి కాగితంతో రింగును తయారుచేయండి.
2. పటంలో చూపినట్లు ఒక సీసామూత మీద ఆ రింగును నిలబెట్టండి.
3. సీసామూతికి సరిగ్గా పైన పేపరు రింగుపై ఒక పెన్నుమూతను నిలబెట్టండి.
4. కాగితపు రింగును ఒక్కసారిగా వేగంగా మీ చేతితో లాగండి.
5. పెన్నుమూత, వెడల్పు మూతిగల సీసాలోనికి పడిపోతుంది.

వివరణ :
పై ప్రయోగాన్ని బట్టి మార్పును వ్యతిరేకించే లక్షణం పెన్నుమూత ప్రదర్శించినది కావున దానికి జడత్వ లక్షణం కలదని చెప్పవచ్చును.

కృత్యం – 2

స్టైకరుతో కొట్టిన కేరమ్ బోర్డు కాయిన్ చలనాన్ని పరిశీలించడం :

ప్రశ్న 2.
స్ట్రైకరుతో కొట్టిన కేరమ్ బోర్డు కాయిన్ చలనాన్ని పరిశీలించు ప్రయోగాన్ని వివరింపుము.
జవాబు:
ఉద్దేశ్యం :
స్ట్రైకరుతో కొట్టినపుడు కేరమ్ బోర్డు కాయిన్ చలనాన్ని పరిశీలించుట.

కావలసిన పరికరాలు :
క్యారమ్ బోర్డు, కాయిన్స్, స్టైకరు.

పద్ధతి :

1. క్యారమ్ బోర్డుపై కాయిన్లను ఒకే నిలువు వరుసలో నిలబెట్టండి.
2. కింది కాయినను స్ట్రైకర్ తో గట్టిగా కొట్టండి.
3. పటంలో చూపినట్లు కింది కాయిన్ మాత్రమే వరుస నుండి బయటకు వస్తుంది.
4. క్యారమ్ కాయిన్ల దొంతర నిలువుగా కిందకు దిగింది.

వివరణ :
పై ప్రయోగం ద్వారా వస్తువు పై పనిచేసే ఫలిత బలం శూన్యం అయినదని అర్ధమవుతుంది.

కృత్యం – 3

రెండు చెక్కపెట్టెలను ఒకే బలంతో నెట్టడం :

ప్రశ్న 3.
అధిక ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు అధిక జడత్వాన్ని కలిగి ఉంటుందని చూపండి.
జవాబు:

1. రెండు వేరు వేరు ద్రవ్యరాశులు గల చెక్కదిమ్మెలను గచ్చుపై ఒక సరళరేఖపై ఉంచండి.
2. రెండు దిమ్మలను చెక్క స్కేలు సహాయంతో ఒకే బలంతో ముందుకు నెట్టండి.
3. తక్కువ ద్రవ్యరాశి గల చెక్కదిమ్మ ఎక్కువ త్వరణాన్ని పొంది ఎక్కువ దూరం వెళ్ళింది.
4. ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి గల చెక్కదిమ్మ తక్కువ త్వరణాన్ని పొంది తక్కువ దూరం కదులుతుంది.
5. ఈ పరిశీలన వల్ల ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు ఎక్కువ జడత్వాన్ని పొందుతాయని తెలుస్తుంది.

కృత్యం – 4

ప్రశ్న 4.
ఫలిత బలం – త్వరణం

నున్నగా ఉన్న తలం మీద ఒక మంచు ముక్క నుంచి నెమ్మదిగా నెట్టవలెను. అది వేగాన్ని ఎలా పుంజుకుంటుందో (ఎలా త్వరణాన్ని పొందుతుందో) గమనించవలెను. ఇప్పుడు ఫలిత బలాన్ని పెంచి, వేగంలో మార్పుని గమనించవలెను.
మంచు ముక్క త్వరణం పెరుగుతుంది.

కృత్యం – 5

ప్రశ్న 5.
ద్రవ్యరాశి – త్వరణం

ఒక మంచు ముక్కపై కొంత బలాన్ని ప్రయోగించినపుడు, అది త్వరణాన్ని పొందుతుంది. ఇప్పుడు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి గల మంచు ముక్కపై దాదాపు అంతే బలాన్ని ప్రయోగించి, త్వరణాన్ని పరిశీలించవలెను.

ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి గల మంచుముక్క, తక్కువ ద్రవ్యరాశి గల మంచు ముక్క పొందిన త్వరణాన్ని పొందలేదు.

గమనించినది :
ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు ఫలిత బలం ఎక్కువగా ఉంటే త్వరణం కూడా అధికంగా ఉంటుంది. అలాగే ఫలిత బలం స్థిరమైనప్పుడు ద్రవ్యరాశి ఎక్కువగా ఉంటే ఆ వస్తువుపై పొందిన త్వరణం తక్కువగా ఉంటుంది.

కృత్యం – 6

రెండు స్ప్రింగు త్రాసులను వ్యతిరేకదిశలో లాగటం :

ప్రశ్న 6.
రెండు స్ప్రింగ్ త్రాసుల ద్వారా న్యూటన్ మూడవ గమన సూత్రాన్ని ప్రయోగపూర్వకముగా నిరూపించుము.
(లేదా)
చర్య, ప్రతిచర్య బలాలు పరిమాణంలో సమానమని, దిశలో వ్యతిరేకమని నిరూపించు ప్రయోగమును తెల్పుము.
జవాబు:
ఉద్దేశ్యం : చర్య, ప్రతిచర్య బలాలను చూపుట.

కావలసిన పరికరాలు : రెండు స్ప్రింగు త్రాసులు, వాటి కొక్కెములు.

పద్ధతి :
వ్యతిరేక దిశలో పనిచేసే బలాలు

1. ఒకే విధమైన కొలతలుగల రెండు స్ప్రింగు త్రాసులు తీసుకోండి.
2. వాటి కొంకీలను పటంలో చూపినట్లు కలపండి.
3. ఇరువైపుల నుండి స్ప్రింగు త్రాసులు పట్టుకొని లాగండి.
4. అవి రెండూ సమాన రీడింగులను సూచిస్తాయి.
5. ఆ త్రాసులలోని స్ప్రింగులు ఒకదానిపై ఒకటి సమాన (F₁ = F₂) దిశలో, వ్యతిరేకంగా (F₁ = – F₂ ) బలాలు కలుగజేసుకుంటాయి.
6. ఈ రెండు వ్యతిరేక బలాల్ని కలిపి చర్య – ప్రతిచర్య బలాల జత అంటాము.

కృత్యం – 7

బెలూన్ రాకెట్:

ప్రశ్న 7.
బెలూన్ రాకెట్ ప్రయోగాన్ని న్యూటన్ మూడవ గమన నియమంతో ఏ విధముగా వివరించవచ్చును?
జవాబు:
ఉద్దేశ్యం :
బెలూన్ రాకెట్ ద్వారా న్యూటన్ మూడవ సూత్రాన్ని పరీక్షించుట.

పరికరాలు :
బెలూన్, దారము, స్ట్రా. టేపు.

పద్ధతి :

1. ఒక బెలూన్లోకి గాలి ఊది బయటికి వెళ్ళకుండా మూతిని గట్టిగా వేళ్ళతో పట్టుకోండి.
2. ఒక దారాన్ని స్ట్రా గుండా పంపండి.
3. పటంలో చూపిన విధంగా బెలూను స్టాకు టేపుతో అతికించండి.
4. దారం ఒక చివరి కొనను మీరు పట్టుకొని, రెండవ చివరను మీ స్నేహితుడిని పట్టుకోమనండి.
5. బెలూన్ మూతి వద్ద వేళ్ళను తీసివేయండి. మూతి ఉన్న దిశ ఎడమ దిశ అనుకొనుము.
6. బెలూన్లోని గాలి మూతి ద్వారా బయటికి కొంత వేగంతో, ఎడమవైపుకు వెళుతుంది.
7. బెలూన్ కుడి చేతి వైపుకు కదులుతుంది. దానికి అంటిపెట్టుకున్న స్ట్రా కూడా దానితోపాటు వెళు 190ది.

ఈ విధముగా చర్య (గాలి వెళ్ళడం), ప్రతిచర్య (బెలూన్ వెళ్ళడం) సమానముగా ఉండి, వాటి దిశలు వ్యతిరేకముగా కలవని తెలియుచున్నది.

ప్రయోగశాల కృత్యం

ప్రశ్న 8.
రెండు విభిన్న వస్తువుల మీద పనిచేయు చర్య, ప్రతిచర్య బలాలను ప్రయోగపూర్వకముగా చూపుము.
జవాబు:
ఉద్దేశ్యం :
రెండు విభిన్న వస్తువుల మీద పనిచేసే చర్య, ప్రతిచర్య బలాలను చూపుట.

కావలసిన పరికరాలు :
పరీక్షనాళిక, రబ్బరు కార్కు, బున్సెన్ బర్నర్, స్టాండు, దారం.

పద్ధతి :

1. ఒక పరీక్ష నాళికలో కొద్దిగా నీరు తీసుకొని దాని మూతిని రబ్బరు కార్కుతో మూయండి. –
2. పటంలో చూపిన విధంగా రెండు దారాల సహాయంతో పరీక్ష నాళికను క్షితిజ సమాంతరంగా వేలాడదీయండి.
3. బుస్సెన్ బర్నర్ సహాయంతో పరీక్ష నాళికను వేడి చేయండి.
4. వేడిచేయటం వలన పరీక్షనాళికలోని నీరు ఆవిరైపోతుంది.
5. ఆ ఆవిరి రబ్బరు కారును బయటకు నెట్టే వరకు పరీక్ష నాళికను వేడి చేస్తూనే ఉండాలి.
6. కార్కు బయటకు రావడం (చర్య), పరీక్ష నాళిక వెనుకకు జరగడం (ప్రతిచర్య) ఒక్కసారిగా గమనించవచ్చు.
7. కార్కు ద్రవ్యరాశి, పరీక్షనాళిక ద్రవ్యరాశి కన్నా తక్కువ కావడం వలన పరీక్షనాళిక కన్నా కార్కు ఎక్కువ వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది.
   పై ప్రయోగం ద్వారా చర్య, ప్రతిచర్య బలాలను గమనించవచ్చును.

ప్రశ్న 9.
గ్రుడ్డును జారవిడవడం

రెండు కోడి గ్రుడ్లను తీసుకొని వాటిని ఒకే ఎత్తు నుండి, ఒకటి గట్టి గచ్చు మీద పడేటట్లుగా, రెండవది మెత్తని దిండు మీద పడేటట్లుగా వదలండి. తలాన్ని తాకిన తరువాత ఆ గ్రుడ్లలో గమనించిన మార్పులు వివరించుము.
జవాబు:

1. గట్టి గచ్చు మీద గ్రుడ్డు పగిలిపోతుంది కారణం, అధిక బలం అతిస్వల్ప కాలంలో పని చేయడమే.
2. మెత్తని దిండు మీద పడిన గ్రుడ్డు పగలదు కారణం, తక్కువ బలం ఎక్కువ కాలం పాటు పని చేసింది.

పై రెండు సందర్భాలలో గ్రుడ్డు పగులుతుందా, పగలదా అని నిర్ణయించేది గ్రుడు మీద పనిచేసే ఫలిత బలమే అని తెలుసుకున్నాను.