নিউটনের গতির সূত্রাবলীর সমস্যা সমাধান – স্থির ঘর্ষণ এবং গতি ঘর্ষণ বল
১. একটি বস্তু একটি অনুভূমিক মেঝেতে স্থির আছে। স্থির ঘর্ষণ গুণাঙ্ক ০.৪ এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ ৯.৮ মি/সে² । নির্ণয় করুন (ক) স্থির ঘর্ষণের সর্বোচ্চ বল (খ) F-এর সর্বনিম্ন বল
সমাধান
জ্ঞাত :
ভর (m) = ১ কেজি
স্থির ঘর্ষণ গুণাঙ্ক (μs ) = ০.৪
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 9.8 m/ s²
ওজন (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 নিউটন
অভিলম্ব বল (N) = w = ১০ নিউটন
আবশ্যক :
(ক) স্থির ঘর্ষণের সর্বোচ্চ বল (খ) F এর সর্বনিম্ন বল
সমাধান:
(ক) স্থির ঘর্ষণের সর্বোচ্চ বল
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 নিউটন
(খ) F এর ন্যূনতম বল
যদি কোনো বস্তুর উপর F বল প্রয়োগ করা হয় কিন্তু বস্তুটি না নড়ে, তাহলে অবশ্যই মেঝে দ্বারা বস্তুটির উপর স্থির ঘর্ষণ বল প্রযুক্ত আছে। যদি বস্তুটি চলতে শুরু করে, তাহলে স্থির ঘর্ষণ বল অতিক্রম করতে হবে, সেক্ষেত্রে অবশ্যই গতি ঘর্ষণ বল কাজ করবে। যদি F স্থির ঘর্ষণ বলের সর্বোচ্চ মানের চেয়ে বেশি হয়, তবে বস্তুটি চলতে শুরু করে।
সুতরাং F-এর সর্বনিম্ন বল = স্থির ঘর্ষণের সর্বোচ্চ বল = ৩.৯২ নিউটন।
[irp]
২. ১ কেজি ভরের একটি বাক্সকে F বল দ্বারা একটি অনুভূমিক তল বরাবর টানা হচ্ছে, ফলে বাক্সটি একটি ধ্রুব বেগে গতিশীল। যদি গতি ঘর্ষণ গুণাঙ্ক ০.১ হয়, তবে F বলের মান নির্ণয় করুন! (g = ৯.৮ মি/ সে² )
জ্ঞাত :
গতি ঘর্ষণ সহগ ( μk ) = 0.1
বাক্সের ভর (m) = ১ কেজি
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 9.8 m/ s²
ওজন (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 নিউটন
অভিলম্ব বল (N) = w = ৯.৮ নিউটন
আবশ্যক : মহিলা
সমাধান:
নিউটনের প্রথম সূত্রানুসারে , কোনো বস্তুর উপর কোনো লব্ধি বল কাজ না করলে, প্রতিটি বস্তু তার স্থির অবস্থা অথবা সরলরেখায় ধ্রুব বেগে চলতে থাকে।
সুতরাং, যদি বস্তুটি একটি ধ্রুব বেগে চলে , তবে কোনো লব্ধি বল থাকবে না ( Σ F = 0) । বস্তুটির উপর ডানদিকে F বল প্রয়োগ করা হয়, যাতে গতি ঘর্ষণ বলটি বস্তুটির উপর বাম দিকে প্রযুক্ত হয়।
∑ F = 0
F – f k = 0
F = f k
গতি ঘর্ষণ বল :
f k = μ k N = (0.1) (9.8 N) = 0.98 নিউটন
বস্তুটি ধ্রুব বেগে চলে, F = f k = ০.৯৮ নিউটন
[irp]
৩. একটি বস্তু একটি আনত তল বেয়ে ধ্রুব বেগে নিচে নামছে। গতি ঘর্ষণ সহগ ( μk ) নির্ণয় করুন । g = 9.8 m/ s²
সমাধান
w = ওজন, w x = ওজনের অনুভূমিক উপাংশ, যা আনত তল বরাবর থাকে, w y = ওজনের উল্লম্ব উপাংশ, যা আনত তলের উপর লম্ব, N = অভিলম্ব বল, f k = গতি ঘর্ষণ বল।
জ্ঞাত :
ভর (m) = ১ কেজি
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 9.8 m/ s²
ওজন (w) = mg = (২ কেজি)(৯.৮ মি/সে² ) = ১৯.৬ কেজি মি/সে² = ১৯.৬ নিউটন
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 নিউটন
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 নিউটন
অভিলম্ব বল (N) = w y = 4.9 √ 3 নিউটন
নির্ণেয় : গতি ঘর্ষণ সহগ ( μk )
সমাধান:
একটি বস্তু একটি আনত তল বেয়ে ধ্রুব বেগে নিচে নেমে আসে, যাতে মোট বল = ০ হয়।
∑ F = 0
w x – f k = 0
w x = f k
w x = μ k N
5 = μ k ( 5 √ 3 )
μ k = 5 / 5 √ 3
μ k = 1 / √ 3
μ k = ০.৫৮
[irp]
[wpdm_package id='472']
- ভর এবং ওজন
- স্বাভাবিক বল
- নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র
- ঘর্ষণ বল
- ঘর্ষণ বল ছাড়া অনুভূমিক তলে গতি
- ঘর্ষণ বলসহ অমসৃণ অনুভূমিক তলে একই ত্বরণে দুটি বস্তুর গতি
- ঘর্ষণ বল ছাড়া আনত তলে গতি
- ঘর্ষণ বল সহ অমসৃণ আনত তলে গতি
- লিফটের মধ্যে গতি
- দড়ি এবং পুলি দ্বারা সংযুক্ত বস্তুসমূহের গতি
- একই মানের ত্বরণযুক্ত দুটি বস্তু
- সমতল বক্ররেখা অতিক্রম করা – বৃত্তাকার গতির গতিবিদ্যা
- ঢালু বাঁক অতিক্রম করা – বৃত্তাকার গতির গতিবিদ্যা
- অনুভূমিক বৃত্তে সুষম গতি
- সুষম বৃত্তীয় গতিতে কেন্দ্রমুখী বল
