Christmas Exam


Wednesday 31 July 2013

Class IX Physics Chapter-6. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണം(Gravitation)

ഭൂഗുരുത്വബലം 
ഭൂമി എല്ലാ വസ്‌തുക്കളെയും അതിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്ക്‌ ആകര്‍ഷിക്കുന്നു. ഇതാണ്‌ ഭൂഗുരുത്വം. ഭൂഗുരുത്വം കൊണ്ട്‌ ഒരു വസ്‌തുവിന്‌ അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലമാണ്‌ ഭൂഗുരുത്വബലം. ഇതാണ്‌ വസ്‌തുവിന്റെ ഭാരം.
ന്യൂട്ടന്റെ സാര്‍വത്രിക ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ നിയമം 
പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ വസ്‌തുക്കളും പരസ്‌പരം ആകര്‍ഷിക്കുന്നു. രണ്ടു വസ്‌തുക്കള്‍ തമ്മിലുള്ള ആകര്‍ഷണ ബലം അവയുടെ മാസുകളുടെ ഗുണനഫലത്തിന്‌ നേര്‍ അനുപാതത്തിലും അവ തമ്മിലുള്ള അകലത്തിന്‍െറ വര്‍ഗ്ഗത്തിന്‌ വിപരീതാനു പാതത്തിലുമാണ്‌.
കാവന്‍ഡിഷിന്റെ പരീക്ഷണം


ഗുരുത്വാകര്‍ഷണസ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ മൂല്യം ആദ്യമായി നിര്‍ണയിച്ചത്‌ 1798ല്‍ ഹെന്‍ട്രി കാവന്‍ഡിഷ്‌ എന്ന ഇംഗ്ലീഷ്‌ ശാസ്‌ത്രജ്ഞനായിരുന്നു.

 ചിത്രത്തില്‍ കാണുന്നതുപോലെ ഒരു നേര്‍ത്ത കമ്പിയില്‍ നിന്ന്‌ തൂക്കിയിട്ട ഭാരം കുറഞ്ഞ വടിയുടെ രണ്ടറ്റത്തും രണ്ട്‌ ഈയഗോളങ്ങള്‍. ഓരോന്നിന്റെയും ഭാരം 729ഗ്രാം. ഈയഗോളങ്ങള്‍ക്കിരുവശത്തുമായി 158 കി.ഗ്രാം ഭാരമുള്ള രണ്ടു വലിയ ഗോളങ്ങള്‍. ഈയഗോളങ്ങളും വലിയഗോളങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ആകര്‍ഷണഫലമായി വടിയും കമ്പിയും അല്‌പം തിരിയും. എത്ര ബലം പ്രയോഗിച്ചാലാണ്‌ കമ്പി എത്രമാത്രം തിരിയുന്നതെന്ന്‌ കാവന്‍ഡിഷ്‌ നേരത്തെ മനസ്സിലാക്കിവച്ചിരുന്നു. അതിനാല്‍ കമ്പിയുടെ തിരിവില്‍ നിന്ന്‌ എത്രമാത്രം ബലം അതില്‍ പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ടു എന്ന്‌ മനസ്സിലാക്കി. ഈ ബലം ഗോളങ്ങളുടെ മാസ്‌, ഇടയ്‌ക്കുള്ള ദൂരം എന്നിവയില്‍ നിന്ന്‌ കാവന്‍ഡിഷ്‌ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സ്ഥിരാങ്കം നിര്‍ണ്ണയിച്ചു. ഗുരുത്വബലം നിസ്സാരമായതുകൊണ്ട്‌ അമ്പേ പരാജയപ്പെടാവുന്നതാണ്‌ ഈ പരീക്ഷണം. പക്ഷേ ശാസ്‌ത്രത്തില്‍ ക്ഷമയുടെ പര്യായമായ കാവന്‍ ഡിഷ്‌ തെറ്റുവരുത്തിയില്ല. അങ്ങനെ G യുടെ മൂല്യം നിര്‍ണയിച്ച ആദ്യത്തെ ആളായി അദ്ദേഹം. 

വളരെ ഉയരമുള്ള ഒരു ടവറിന്‌ മുകളില്‍നിന്ന്‌ തറനിരപ്പിന്‌ സമാന്തരമായി ഒരു കല്ല്‌ എറിയുകയാണെന്ന്‌ വിചാരിക്കുക. 
ന്യൂട്ടന്റെ ഒന്നാം ചലനനിയമമനുസരിച്ച്‌ മറ്റു ബലം ഒന്നും പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നില്ലെങ്കില്‍ കല്ല്‌ B എന്ന ദിശയില്‍ സഞ്ചരിക്കും. എന്നാല്‍ കല്ല്‌ ഭൂമിയുടെ ആകര്‍ഷണബലത്തിന്‌ വിധേയമായി C എന്ന പാതയിലൂടെ സഞ്ചരിച്ച്‌ ഭൂമിയില്‍ പതിക്കുന്നു. വേഗത അല്‌പം കൂടുതലായിരുന്നാല്‍ D എന്ന പാതയിലൂടെ സഞ്ചരിച്ച്‌ ഭൂമിയില്‍ പതിക്കുന്നു. വേഗത കൂട്ടിക്കൊണ്ടിരുന്നാല്‍, ഒരു പ്രത്യേക വേഗതയില്‍ കല്ല്‌ E എന്ന പാതയിലൂടെ സഞ്ചരിച്ച്‌ A എന്ന സ്‌ഥാനത്ത്‌ തിരികെ എത്തുന്നു. മറ്റു തടസ്സങ്ങള്‍ ഇല്ലെങ്കില്‍ കല്ല്‌ ഭൂമിയെ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കും. അതായത്‌ ഭൂമിയിലേക്ക്‌ വീണുകൊണ്ടേയിരിക്കും. അതുകൊണ്ട്‌ ഭൂമിയെ ചുറ്റുന്ന കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹങ്ങളും ചന്ദ്രനും ഒരര്‍ഥത്തില്‍ ഭൂമിയിലേക്ക്‌ വീണുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്‌. 
Chapter-6

Gravity 
The earth attracts all things towards its centre. This is called gravity. The force experienced by a body due to gravity is called gravitational force. This is the weight of the body.
Newton’s universal law of gravitation

 All objects in the universe attract each other. This force of attraction is directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them. 
Experiment of Cavendish

It was Henry Cavendish who first determined the value of gravitational constant in 1789. The experiment conducted by him is given below. 

A light rod is suspended by means of a metallic string. Two lead balls having mass 729 gram each are fixed at the ends of the rod. Two heavy balls having mass 158 kg each are placed near the lead balls. Due to the force of attraction between the lead balls and the heavy balls, the rod and the string turns a little. The force required to rotate the metallic string is already determined by him. Thus the force exerted by the balls to rotate the string is calculated. From this he calculated the gravitational constant knowing the masses of the light(lead ball) and heavy balls. Since the value of gravitational force is very small, he was afraid of getting good results. But his constant effort and determination helped him to become successful and he came to be known as the first person who determined the value of G.

Suppose a stone is thrown parallel to the surface of the earth from the top of a tall tower A. 
The stone will move in the direction AB, if no force acts on it (Newton’s first law). But the stone travels in the direction AC under the influence of gravity and falls on the earth. If the speed of projection of the stone is slightly increased, the stone follows the path AD. If the speed is increased gradually, it will be found that at a particular speed of projection, the stone follows the path AE and reaches the point A. It will continue to revolve round the earth, if there is no other obstruction. Therefore, in a sense, the satellites revolving round the earth and the moon are falling towards the earth.

Class IX Physics Chapter-7. പ്രവൃത്തിയും ഊര്‍ജവും പവറും

Physics