ನೀವು ರಬ್ಬರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಥವಾ ರಬ್ಬರ್ ಟೈರ್ ಅನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಂತಕ್ಕೆ ಹಿಗ್ಗಿಸಿದರೆ, ಅದು ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ. ನೀವು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ರಬ್ಬರ್ ಅದರ ಮೂಲ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ, ನೀವು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ. ನೀವು ಅದನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಅದು ಅದರ ಮೂಲ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅಥವಾ ರಬ್ಬರ್ ಹಿಗ್ಗಿಸಿದಾಗ ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಅದು ಅದರ ಮೂಲ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಮರಳುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ ಎಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಬಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದಾಗ ಅದರ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಮರಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ.
ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಗಮ್ ಅಗಿಯುತ್ತಿದ್ದೀರಾ? ನೀವು ಎರಡೂ ಕೈಗಳಿಂದ ಗಮ್ ಅನ್ನು ಎಳೆದರೆ, ಅದು ಉದ್ದವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ನೀವು ಎಳೆತವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಗಮ್‌ನ ಆಕಾರ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಗಮ್‌ನ ಉದ್ದವು ಅದರ ಮೂಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಸಿನ್, ಜೇಡಿಮಣ್ಣು ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಗೂ ಇದು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಚೂಯಿಂಗ್ ಗಮ್, ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಸಿನ್ ಮತ್ತು ಜೇಡಿಮಣ್ಣಿನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ಗಳಂತಹ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ವಸ್ತುಗಳು ಸಹ ದೊಡ್ಡ ಬಲದಿಂದ ಎಳೆದರೆ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಆಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಬಹುದು.
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಲಕ್ಕೆ ಎಳೆದರೆ, ಅದು ಹಿಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉದ್ದ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1). ಕರ್ಷಕ ಬಲವು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರದಿದ್ದರೆ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಕರ್ಷಕ ಬಲದ (F) ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಕರ್ಷಕ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಕರ್ಷಕ ಬಲದ (F) ಪ್ರಮಾಣವು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಬಲ (F) ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಗ್ರಾಫ್‌ನ ಅದೇ ಇಳಿಜಾರಿನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2).
k ಎಂಬುದು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಅಥವಾ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದ ಗುಣಾಂಕ ಅಥವಾ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ನಮ್ಯತೆಯ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಮೊದಲು ರಾಬರ್ಟ್ ಹುಕ್ (1635 – 1703) 1678 ರಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಿದರು, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಹುಕ್‌ನ ನಿಯಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದರೆ, ಬಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದವು ಅದರ ಮೂಲ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗುವುದಿಲ್ಲ. ಹುಕ್‌ನ ನಿಯಮವು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಿತಿಯವರೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ . ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಿತಿಯು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದವು ಅದರ ಮೂಲ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಮೊದಲು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಲೇ ಇದ್ದರೆ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆ
1. 2018 ರ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷಾ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
ಒಂದು ಬಾಣವನ್ನು ಬಿಲ್ಲಿನ ದಾರಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ 20 N ಬಲದಿಂದ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ಬಿಲ್ಲಿನ ದಾರವು 20 ಸೆಂ.ಮೀ ದೂರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯ ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬಾಣದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 250 ಗ್ರಾಂ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬಿಲ್ಲಿನಿಂದ ಬಾಣವನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ ಅದರ ವೇಗವು...
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ಬಲ (F) = 20 N
ಉದ್ದದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ ( ಗಳು) = 20 ಸೆಂ.ಮೀ = 0,2 ಮೀ
ಬಾಣದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ) = 250 ಗ್ರಾಂ = 0,25 ಕೆಜಿ
ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ (v o ) = 0 ಮೀ/ಸೆ
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ಬಿಲ್ಲಿನಿಂದ ಬಾಣ ಬಿಡುವಾಗ ಅದರ ವೇಗ ಎಷ್ಟು?
ಉತ್ತರ:
ಕೆಲಸ (W) = ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ( ΔEK)
W = F s = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 ಮೀ (vt2 - ವಿo2) = 1/2 ಮೀ (vt2) = 1/2 (0,25)(ವಿt2) = 1/2 (0,25)(ವಿt2) = 0,125 ವಿt2
ಪ = Δಇಕೆ
F s = 1/2 ಮೀ (v t 2 )
4 = 0,125 ವಿ ಟಿ 2
೪/೦.೧೨೫ = ವಿ ಟಿ ೨
ವಿ ಟಿ 2 = 32
ವಿ ಟಿ = √32
ವಿ ಟಿ = √(16)(2)
ವಿ ಟಿ = 4√2 ಮೀ/ಸೆ
