न्यूटन के गति के नियमों में हल की गई समस्याएं – सामान्य बल
1. नीचे दिए गए चित्र में एक वस्तु मेज पर रखी है। वस्तु का द्रव्यमान 1 किलोग्राम है। गुरुत्वाकर्षण त्वरण 9.8 मीटर/सेकंड² है । मेज द्वारा वस्तु पर लगाए गए अभिलंब बल का निर्धारण कीजिए।
ज्ञात :
द्रव्यमान (मीटर) = 1 किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षण का त्वरण (g) = 9.8 m/ s²
भार (w) = मिलीग्राम = (1 किलोग्राम)(9.8 मीटर/सेकंड² ) = 9.8 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 9.8 न्यूटन
वांछित: सामान्य बल (N)
समाधान:
वस्तु मेज पर स्थिर अवस्था में है, इसलिए वस्तु पर लगने वाला कुल बल शून्य है (न्यूटन का पहला या दूसरा नियम)। वस्तु का भार पृथ्वी के केंद्र की ओर, लंबवत नीचे की ओर कार्य करता है। गुरुत्वाकर्षण बल को संतुलित करने के लिए वस्तु पर कोई अन्य बल अवश्य लगना चाहिए । वस्तु मेज पर इस प्रकार रखी है कि मेज उस पर यह बल ऊपर की ओर लगाती है। मेज द्वारा लगाए गए बल को सामान्य बल (N) कहा जाता है। सामान्य का अर्थ है लंबवत।
ऊपर की दिशा को धनात्मक y-दिशा मानिए। वस्तु पर लगने वाला कुल बल है:
∑ Fy = 0
N – w = 0
एन = डब्ल्यू
N = मिलीग्राम
N = 9.8 न्यूटन
मेज द्वारा वस्तु पर लगाया गया सामान्य बल 9.8 N ऊपर की ओर है।
[आईआरपी]
2. दो वस्तुएँ एक मेज पर रखी हैं। वस्तु 1 का द्रव्यमान ( m₁ ) = 1 kg, वस्तु 2 का द्रव्यमान (m₂ ) = 2 kg, और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 9.8 m/s² है । वस्तु 2 द्वारा वस्तु 1 पर लगाए गए अभिलंब बल और मेज द्वारा वस्तु 2 पर लगाए गए अभिलंब बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए ।
उपाय
ज्ञात :
वस्तु का द्रव्यमान (m² ) = 1 kg
वस्तु का द्रव्यमान (m² ) = 2 kg
गुरुत्वाकर्षण का त्वरण (g) = 9.8 m/ s²
वस्तु 1 का भार (w 1 ) = m 1 g = (1)(9.8 m/s 2 ) = 9.8 kg m/s 2 = 9.8 न्यूटन
वस्तु 2 का भार (w 2 ) = m 2 g = (2)(9.8 m/s 2 ) = 19.6 kg m/s 2 = 19.6 न्यूटन
आवश्यकता है: एन 1 और एन 2
समाधान:
(a) m 2 द्वारा m 1 पर लगाया गया सामान्य बल (N 1 )
N 1 = w 1 = 9.8 न्यूटन
एन 1 की दिशा ऊपर की ओर है।
(b) मेज द्वारा मीटर पर लगाया गया सामान्य बल ( N 2 )
N 2 = w 1 + w 2 = 9.8 न्यूटन + 19.6 न्यूटन = 29.4 न्यूटन
एन 2 की दिशा ऊपर की ओर है।
[आईआरपी]
3. एक वस्तु मेज पर रखी है। वस्तु का द्रव्यमान 2 किलोग्राम है, गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण 9.8 मीटर/सेकंड² है । बल F का परिमाण 10 न्यूटन है। मेज द्वारा वस्तु पर लगाए गए अभिलंब बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए।
उपाय
ज्ञात :
वस्तु का द्रव्यमान (मीटर) = 2 किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 9.8 m/ s²
भार (w) = मिलीग्राम = (2 किलोग्राम)(9.8 मीटर/सेकंड² ) = 19.6 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 19.6 न्यूटन
बल F (F) = 10 न्यूटन
वांछित है : अभिलंब बल का परिमाण और दिशा (N में)
समाधान:
अभिलंब बल की दिशा ऊपर की ओर है।
सामान्य बल का परिमाण:
∑ F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 10 न्यूटन + 20 न्यूटन
N = 30 न्यूटन
[आईआरपी]
4. एक वस्तु मेज पर रखी है। वस्तु का द्रव्यमान 1 kg है, गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण 9,8 m/s² है , बल F1 10 N है और बल F2 20 N है। मेज द्वारा वस्तु पर लगाए गए अभिलंब बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए। g = 9.8 m/ s²
उपाय
ज्ञात :
द्रव्यमान (मीटर) = 1 किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षण का त्वरण (g) = 9.8 m/ s²
भार (w) = मिलीग्राम = (1 किलोग्राम)(9.8 मीटर/सेकंड² ) = 9.8 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 9.8 न्यूटन
F 1 = 10 न्यूटन
F 2 = 20 न्यूटन
वांछित है: अभिलंब बल का परिमाण और दिशा (N में)
समाधान:
अभिलंब बल की दिशा ऊपर की ओर है।
सामान्य बल का परिमाण:
∑ F = 0
N – F 2 – w + F 1 = 0
N = F 2 + w – F 1
N = 20 न्यूटन + 9.8 न्यूटन – 10 न्यूटन
N = 19.8 न्यूटन
[आईआरपी]
5. वस्तु का द्रव्यमान (m) = 2 kg, गुरुत्वाकर्षण त्वरण (g) = 9.8 m/s² , कोण = 30 ° । वस्तु पर लगने वाले अभिलंब बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए।
समाधान:
w भार है, wx भार का क्षैतिज घटक है, wy भार का ऊर्ध्वाधर घटक है, और N अभिलंब बल है।
ज्ञात :
द्रव्यमान (मीटर) = 2 किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षण का त्वरण (g) = 9.8 m/ s²
भार (w) = मिलीग्राम = (2 किलोग्राम)(9.8 मीटर/सेकंड² ) = 19.6 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 19.6 न्यूटन
w x = w sin 60 o = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 न्यूटन
w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 न्यूटन
वांछित: सामान्य बल (N)
समाधान:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = w y
N = 9.8 न्यूटन
[आईआरपी]
[wpdm_package id = '467 pack]
- द्रव्यमान और भार
- सामान्य बल
- न्यूटन की गति का दूसरा नियम
- घर्षण बल
- घर्षण बल के बिना क्षैतिज सतह पर गति
- घर्षण बल के प्रभाव में खुरदरी क्षैतिज सतह पर समान त्वरण से चल रहे दो पिंडों की गति।
- घर्षण बल के बिना झुके हुए तल पर गति
- घर्षण बल के साथ खुरदरे झुके हुए तल पर गति
- लिफ्ट में गति
- वस्तुओं की गति डोरियों और पुली द्वारा जुड़ी होती है।
- दो पिंडों में त्वरण का परिमाण समान है।
- समतल वक्र पर चक्कर लगाना – वृत्ताकार गति की गतिशीलता
- ढलानदार वक्र पर चक्कर लगाना – वृत्ताकार गति की गतिशीलता
- क्षैतिज वृत्त में एकसमान गति
- एकसमान वृत्ताकार गति में अभिकेन्द्र बल
