कठोर पिंडों का संतुलन

पिछली भौतिकी की कक्षा में मुख्य विषय का अध्ययन किया गया था। कण गतिशीलता सज्जन घूर्णीय गतिशीलताकण गतिकी में हम स्थानांतरीय गति में कणों का अध्ययन करते हैं।सीधी गति, परिपत्र गति, परवलयिक गतिघूर्णी गतिकी में, हम घूर्णनशील कठोर पिंडों का अध्ययन करते हैं। इस विषय में, हम संतुलन में स्थित वस्तुओं का अध्ययन करते हैं। संतुलन दो प्रकार का होता है: स्थैतिक संतुलन और गतिशील संतुलन। न्यूटन के प्रथम नियम के अनुसार, कोई वस्तु स्थिर संतुलन में होती है यदि वह विराम अवस्था में हो, और गतिशील संतुलन में होती है यदि वह स्थिर वेग से गतिमान हो। यह शोधपत्र मुख्य रूप से स्थैतिक संतुलन (विराम अवस्था में स्थित वस्तुओं) की चर्चा पर केंद्रित है।

कांसेप कठोर पिंड संतुलन merupakan pengetahuan dasar yang sangat penting dan mempunyai banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari, khususnya pada bidang teknik. Pemahaman dan perhitungan mengenai gaya-gaya yang bekerja pada benda yang berada dalam keadaan setimbang statis sangat penting, khususnya bagi para ahli teknik (arsitek atau insinyur). Dalam merancang sesuatu, baik gedung, jembatan, kendaraan, dll, para arsitek atau insinyur juga memperhitungkan secara saksama, apakah struktur suatu bangunan, kendaraan, jembatan dll, mampu menahan gaya-gaya yang bekerja padanya sehingga tidak ambruk.

समस्याओं का उदाहरण

1. Perhatikan gambar berikut ini! Sebuah batang bermassa 1,5 kg yang salah satu ujungnya dipasang engsel tegak lurus dinding dan sebuah lampion digantungkan pada jarak tertentu dari engsel. Besar gaya tegangan tali, agar batang berada dalam keseimbangan adalah…

विचार-विमर्श

यह ज्ञात है:

Massa beban (m₁) = 2 किलो

Massa batang (m₂) = 1,5 किलो

गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/s²²

Berat beban (w₁) = (2)(10) = 20 न्यूटन

Berat batang (w₂) = (1,5)(10) = 15 N

पूछा गया: Besar gaya tegangan tali agar batang berada dalam keseimbangan

उत्तर:

Panjang tali dihitungmenggunakan rumus Pythagoras:

Hitung gaya tegangan tali (T):

Pilih sumbu rotasi di engsel. Tinjau momen gaya yang bekerja pada batang.

बल आघूर्ण 1:

τ₁ = डब्ल्यू₂ r₂ = (15 एन)(0,4 मीटर) = -6 एनएम

बल आघूर्ण 1 छड़ को दक्षिणावर्त घुमाता है, जिससे बल आघूर्ण 1 का चिन्ह ऋणात्मक हो जाता है।

बल आघूर्ण 2:

τ₂ = डब्ल्यू₁ r₁ = (20 एन)(0,6 मीटर) = -12 एनएम

बल आघूर्ण 2 छड़ को दक्षिणावर्त घुमाता है, जिससे बल आघूर्ण 1 का चिन्ह ऋणात्मक हो जाता है।

बल आघूर्ण 3:

τ₃ = T r₃ पाप θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T

बल आघूर्ण 3 के कारण छड़ वामावर्त दिशा में घूमती है, जिससे बल आघूर्ण 3 का चिन्ह धनात्मक होता है।

Agar sistem diam maka resultan momen gaya (Στ) = 0

Στ = 0

τ₁ + τ₂ + τ₃ = 0

– 6 – 12 + 0,48T = 0

– 18 + 0,48T = 0

0,48T = 18

T = 18/0,48

T = 37,5 न्यूटन

प्रश्न का स्रोत:

सीनियर हाई स्कूल/व्यावसायिक हाई स्कूल के लिए राष्ट्रीय परीक्षा भौतिकी प्रश्न