చలన సమీకరణాలు & స్వేచ్ఛాపతనం (Equations of Motion and Free Fall)

Correct: C — F = ma

v = u + at, s = ut + ½at², v² = u² + 2as అనేవి స్థిర త్వరణంతో కదిలే వస్తువుకు వర్తించే మూడు చలన సమీకరణాలు. F = ma అనేది న్యూటన్ రెండో నియమం నుండి వచ్చే బల సూత్రం; ఇది చలన సమీకరణాల జాబితాలో లేదు.

Correct: D — స్వేచ్ఛాపతనం (Free fall)

గాలి నిరోధం లేకుండా గురుత్వం వల్లనే జరిగే పతనాన్ని స్వేచ్ఛాపతనం అంటారు. ఇందులో వస్తువుకు g త్వరణం ఉంటుంది. ప్రక్షిప్త చలనం అంటే వస్తువును కోణంలో విసరడం, ఏకరీతి చలనంలో త్వరణం ఉండదు.

Correct: A — 9.8 m/s²

భూమి ఉపరితలం వద్ద గురుత్వ త్వరణం సుమారు 9.8 m/s² (లెక్కల్లో తరచుగా 10 తీసుకుంటారు). 6.67 అనేది విశ్వగురుత్వ స్థిరాంకం G యొక్క గుణకం (×10⁻¹¹), g కాదు; ఇది గుర్తుంచుకుంటే గందరగోళం ఉండదు.

Correct: C — గెలీలియో

పడే వస్తువులన్నీ గాలి లేకపోతే ఒకే త్వరణంతో పడతాయనే సిద్ధాంతాన్ని గెలీలియో ప్రతిపాదించాడు. ఆర్కిమెడిస్ తేలియాడే సూత్రానికి, ఐన్‌స్టీన్ సాపేక్షతకు, రూథర్‌ఫర్డ్ పరమాణు నమూనాకు ప్రసిద్ధులు.

Correct: C — సున్నా

పైకి వెళ్లే వస్తువు వేగం క్రమంగా తగ్గి అత్యున్నత బిందువు వద్ద క్షణకాలం సున్నా అవుతుంది. అయితే అక్కడ కూడా గురుత్వం వల్ల త్వరణం g కిందివైపే ఉంటుంది; అందుకే వస్తువు తిరిగి కిందికి పడుతుంది.

Correct: B — 20 m/s

v = u + at = 0 + 10 × 2 = 20 m/s (తొలి వేగం u = 0). 10 అనేది 1 సెకనులో వేగం, 40 వచ్చేది కాలాన్ని వర్గం చేసి గుణిస్తే తప్పు ఫలితం. వదిలినప్పుడు తొలి వేగం శూన్యమని గమనించాలి.

Correct: C — 25 మీ.

s = ut + ½at² = 0 + ½ × 2 × 25 = 25 మీ. 10 మీ. వచ్చేది a × t ను దూరంగా తీసుకుంటే (అది వేగం), 50 వచ్చేది ½ లేకుండా లెక్కిస్తే. ½at² సూత్రంలో కాలాన్ని వర్గం చేయాలి.

Correct: D — 2 సెకన్లు

అత్యున్నత బిందువు వద్ద v = 0 కాబట్టి 0 = 20 – 10t, t = 2 సెకన్లు. మొత్తం విమాన కాలం పైకి, కిందికి కలిపి 4 సెకన్లు; 20 సెకన్లు అనేది సంఖ్యలను తప్పుగా భాగిస్తే వచ్చేది.

Correct: D — చంద్రునిపై గాలి లేకపోవడం

చంద్రునిపై గాలి లేదు, కాబట్టి గాలి నిరోధం ఉండదు; అన్ని వస్తువులు ఒకే గురుత్వ త్వరణంతో పడతాయి. చంద్రునికి గురుత్వం ఉంది (భూమి కన్నా తక్కువ), ఈకకు కూడా బరువు ఉంది.

Correct: A — 40 మీ.

v² = u² + 2as లో v = 0, u = 20, a = –5: 0 = 400 – 10s, s = 40 మీ. కాలం చూస్తే 4 సెకన్లు పడుతుంది. 20 మీ. అంటే సగం, 80 అంటే రెట్టింపు; సూత్రంలో 2as పదాన్ని మరువకూడదు.