झुके हुए तल पर पिंडों का संतुलन – न्यूटन के प्रथम नियम के अनुप्रयोग, समस्याएं और समाधान

1. एक 2 किलोग्राम का ब्लॉक एक खुरदरे झुके हुए तल पर क्षैतिज से 37 ° के कोण पर रखा है । ब्लॉक पर लगने वाले बाह्य बल का परिमाण ज्ञात कीजिए, ताकि ब्लॉक तल से नीचे न खिसके। (sin 37 ° = 0.6, cos 37 ° = 0.8, g = 10 ms⁻² , µk = 0.2)

झुके हुए तल पर पिंडों का संतुलन – न्यूटन के प्रथम नियम के अनुप्रयोग, समस्याएं और समाधान 1ज्ञात :

द्रव्यमान (मीटर) = 2 किलोग्राम

गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/ s²

ब्लॉक का भार (w) = मिलीग्राम = (2)(10) = 20 न्यूटन

Sin 37 o = 0.6

Cos 37 o = 0.8

गतिज घर्षण गुणांक (µ k ) = 0.2

भार का y-घटक (w y ) = w cos 37 o = (20)(0.8) = 16 न्यूटन

भार का x-घटक (w x ) = w sin θ = (20)(sin 37) = (20)(0.6) = 12 न्यूटन

सामान्य बल (N) = w y = 16 न्यूटन

वांछित : बाह्य बल (F)

समाधान :

झुके हुए तल पर पिंडों का संतुलन – न्यूटन के प्रथम नियम के अनुप्रयोग, समस्याएं और समाधान 2wx = 12 न्यूटन

गतिज घर्षण बल (f k ) = µ k N = (0.1)(16) = 1.6 न्यूटन

ब्लॉक पर लगने वाले बाह्य बल F का परिमाण :

F + f k – w x = 0

F = w x – f k

एफ = 12 – 1.6

F = 10.4 न्यूटन

बाह्य बल F 10.4 न्यूटन से अधिक है।

[आईआरपी]

2. एक ब्लॉक का द्रव्यमान = 2 kg, स्थैतिक घर्षण गुणांक µs = 0.4 और θ = 45 ° है। वह बल F ज्ञात कीजिए जिससे ब्लॉक ऊपर की ओर खिसकना शुरू कर दे।

झुके हुए तल पर पिंडों का संतुलन – न्यूटन के प्रथम नियम के अनुप्रयोग, समस्याएं और समाधान 3ज्ञात :

स्थैतिक घर्षण गुणांक (µs ) = 0.4

कोण (θ) = 45 °

गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/ s²

ब्लॉक का द्रव्यमान (मीटर) = 2 किलोग्राम

ब्लॉक का भार (w) = मिलीग्राम = (2 किलोग्राम)(10 मीटर/सेकंड² ) = 20 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 20 न्यूटन

भार का x-घटक (w x ) = w sin θ = (20)(sin 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 न्यूटन

भार का y-घटक (w y ) = w cos θ = (20)(cos 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 न्यूटन

बल F का परिमाण ज्ञात करना है ।

समाधान:

झुके हुए तल पर पिंडों का संतुलन – न्यूटन के प्रथम नियम के अनुप्रयोग, समस्याएं और समाधान 4यदि ब्लॉक ऊपर की ओर खिसकने लगे, F ≥ wx + fs.

वजन का x-घटक:

w x = 10√2 न्यूटन

भार का y-घटक :

w y = 10√2 न्यूटन

सामान्य बल :

N = w y = 10√2 न्यूटन

स्थैतिक घर्षण बल :

एफ एस = µ एस एन = (0,4)(10√2) = 4√2

वह बल F का परिमाण जिसके कारण ब्लॉक ऊपर की ओर खिसकना शुरू कर देता है :

F ≥ w x + f s

F ≥ 10√2 + 4 √2

F ≥ 14√2 न्यूटन

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  1. एक-आयामी संतुलन में कण
  2. दो-आयामी संतुलन में कण
  3. डोरियों और पुली द्वारा जुड़े पिंडों का संतुलन
  4. झुके हुए तल पर पिंडों का संतुलन

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