ಘನವಸ್ತುಗಳ ಒತ್ತಡ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

ಘನವಸ್ತುಗಳ ಒತ್ತಡ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

1. ಕೆಳಗಿನ ನಾಲ್ಕು ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣ ಒಂದೇ ಆಗಿವೆ. ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಬ್ಲಾಕ್‌ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡ ಯಾವುದು ?

ಪರಿಹಾರ

ಪಿ = ಎಫ್ / ಎ

ಈ ಸೂತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಒತ್ತಡ (P) ಬಲ (F) ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಬಲ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಷ್ಟೂ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಷ್ಟೂ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ನೆಲದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ವಸ್ತು III, ಆದ್ದರಿಂದ ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ವಸ್ತು III ರ ಒತ್ತಡವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.

2. ಕೆಳಗಿನ ನಾಲ್ಕು ತ್ರಿಕೋನಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೆ, ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಚಿತ್ರವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ...

ಪರಿಹಾರ

ಪಿ = ಎಫ್ / ಎ = ಡಬ್ಲ್ಯೂ / ಎ

P = ಒತ್ತಡ , F = ಬಲ , w = ತೂಕ , A = ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ

ಈ ಸೂತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಒತ್ತಡ (P) ಬಲ (F) ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಬಲ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಷ್ಟೂ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ . ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಷ್ಟೂ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿಕ್ಕ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

3. ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಚಿತ್ರದಿಂದ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ...

ಪರಿಹಾರ

ಪಿ = ಎಫ್ / ಎ = ಡಬ್ಲ್ಯೂ / ಎ

P = ಒತ್ತಡ , F = ಬಲ , w = ತೂಕ , A = ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ

ಈ ಸೂತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಒತ್ತಡ (P) ಬಲ (F) ಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಬಲ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಷ್ಟೂ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ . ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದಷ್ಟೂ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿಕ್ಕ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

4. 500 ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಬಲವು 2.5 ಮೀ ² ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ . ಒತ್ತಡವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ e.

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಬಲ (F) = 500 ನ್ಯೂಟನ್

ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) = 2.5 ಮೀ ²

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಒತ್ತಡ (ಪಿ)

ಪರಿಹಾರ:

ಒತ್ತಡ (P) :

ಪಿ = ಎಫ್ / ಎ

ಪಿ = 500 / 2.5

ಪಿ = 200 ಎನ್/ಮೀ ²

ಪಿ = 200 ಪ್ಯಾಸ್ಕಲ್

5. ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ = 75 ಕೆಜಿ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ (g) = 10 ಮೀ/ಸೆ ^2. ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.

ತಿಳಿದಿದೆ:

ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ) = 75 ಕೆಜಿ

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಗವರ್ಧನೆ (g) = 10 ಮೀ/ಸೆ ²

ತೂಕ (w) = mg = (75 ಕೆಜಿ)(10 ಮೀ/ಸೆ ² ) = 750 ಕೆಜಿ ಮೀ/ಸೆ ² = 750 ನ್ಯೂಟನ್‌ಗಳು

ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) = 6 ಮೀಟರ್ x 5 ಮೀಟರ್ = 30 ಮೀ ²

ಬೇಕಾಗಿದೆ: ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡ

ಪರಿಹಾರ:

ಪಿ = ಎಫ್/ಎ = 750/30 = 25 ಎನ್/ಮೀ ²

6. ಒಂದು ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 24 ಕೆಜಿ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ 10 ಮೀ/ಸೆ ^2. ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.

ತಿಳಿದಿದೆ:

ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ) = 24 ಕೆಜಿ

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಗವರ್ಧನೆ (g) = 10 ಮೀ/ಸೆ ²

ತೂಕ (w) = mg = (24 kg)(10 m/s ² ) = 240 kg m/s ² = 240 ನ್ಯೂಟನ್‌ಗಳು

ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) = 1 mx 0.4 m = 0.4 m ²

ಬೇಕಾಗಿದೆ: ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡ

ಪರಿಹಾರ:

ಪಿ = ಎಫ್ / ಎ = ಡಬ್ಲ್ಯೂ / ಎ

P = ಒತ್ತಡ , F = ಬಲ , w = ತೂಕ , A = ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ

ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡ:

ಪಿ = 240 ಎನ್ / 0.4 ಮೀ ² = 600 ಎನ್/ಮೀ ²

1. ಘನವಸ್ತುಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ ಎಂದರೇನು?
   • ಉತ್ತರ: ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಬೀರುವ ಬಲ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಘನ ವಸ್ತುವು ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದ ಮತ್ತೊಂದು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಬಲವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಘನ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಒತ್ತಡದ ಮೇಲೆ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವು ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಘನ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಒತ್ತಡವು ಸಂಪರ್ಕದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಬಲವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಸೂಜಿಗಳು ಮತ್ತು ಉಗುರುಗಳಂತಹ ಚೂಪಾದ ವಸ್ತುಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಭೇದಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಚೂಪಾದ ವಸ್ತುಗಳು ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಇದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ.
4. ಹಿಮದೊಳಗೆ ಆಳವಾಗಿ ಮುಳುಗುವುದನ್ನು ಸ್ನೋಶೂಗಳು ಹೇಗೆ ತಡೆಯುತ್ತವೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಸ್ನೋಶೂಗಳು ವ್ಯಕ್ತಿಯ ತೂಕವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸುತ್ತವೆ, ಹಿಮದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಮುಳುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
5. ಸಣ್ಣ ಕಾರುಗಳಿಗಿಂತ ಭಾರೀ ಟ್ರಕ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಮತ್ತು ಅಗಲವಾದ ಟೈರ್‌ಗಳನ್ನು ಏಕೆ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ?
   • ಉತ್ತರ: ದೊಡ್ಡ ಮತ್ತು ಅಗಲವಾದ ಟೈರ್‌ಗಳು ಟ್ರಕ್‌ನ ಭಾರವಾದ ತೂಕವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸುತ್ತವೆ, ರಸ್ತೆಯ ಮೇಲೆ ಬೀರುವ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ರಸ್ತೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಎಳೆತವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
6. ಘನವಸ್ತುವಿನ ಕಾಲಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಆಳಕ್ಕೆ ಒತ್ತಡವು ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ದ್ರವಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಆಳದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಘನವಸ್ತುವಿನ ಆಳದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಆ ಬಿಂದುವಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತೂಕ ಮತ್ತು ಘನವಸ್ತುವಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
7. ಭಾರವಾದ ಪುಸ್ತಕವು ಮೇಜಿಗೆ ಹಾನಿ ಮಾಡದಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ತೂಕವಿರುವ ಮೊನಚಾದ ವಸ್ತು ಏಕೆ ಹಾನಿ ಮಾಡಬಹುದು?
   • ಉತ್ತರ: ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಒತ್ತಡವು ಅದರ ತೂಕ ಮತ್ತು ಆ ತೂಕವು ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಭಾರವಾದ ಪುಸ್ತಕವು ತನ್ನ ತೂಕವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಮೊನಚಾದ ವಸ್ತು, ಬೆಳಕಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ತನ್ನ ಬಲವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಟೇಬಲ್ ಅನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
8. ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡ ವಿತರಣೆಯು ಕಟ್ಟಡದ ಅಡಿಪಾಯಗಳ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಕಟ್ಟಡದ ಅಡಿಪಾಯವು ರಚನೆಯ ತೂಕವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ, ಕೆಳಗಿರುವ ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸರಿಯಾದ ಒತ್ತಡ ವಿತರಣೆಯು ಕಟ್ಟಡವು ಅಸಮವಾದ ನೆಲೆಯಿಂದಾಗಿ ಮುಳುಗುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಓರೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
9. ಎತ್ತರದ ಹಿಮ್ಮಡಿಯ ಬೂಟುಗಳು ಮೃದುವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಡುತ್ತವೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಹೈ ಹೀಲ್ಸ್ ಧರಿಸುವವರ ತೂಕವನ್ನು ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪರ್ಕದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೃದುವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವು ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.
10. ನೀವು ನಿಮ್ಮ ಕೈಯನ್ನು ಗೋಡೆಯ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಿದರೆ, ಅದು ಮೃದುವಾದ ವಸ್ತುವಿನಂತೆ ಗೋಡೆಯೊಳಗೆ ಏಕೆ ಮುಳುಗುವುದಿಲ್ಲ?

• ಉತ್ತರ: ಗೋಡೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಿರೂಪತೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಬಲವನ್ನು (ನಿಮ್ಮ ಕೈ) ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗಲೂ ಸಹ. ಗೋಡೆಯ ಮೇಲೆ ನಿಮ್ಮ ಕೈಯಿಂದ ಒತ್ತಡ ಹೇರುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಗೋಡೆಯ ವಸ್ತುವು ದೃಢವಾಗಿದ್ದು ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವಷ್ಟು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ನಿಮ್ಮ ಕೈ ಮುಳುಗದಂತೆ ತಡೆಯುತ್ತದೆ.