5 ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെയും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും പ്രവർത്തന ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
1. 5000 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഒരു കാർ തുടക്കത്തിൽ നിശ്ചലമായിരിക്കും, തുടർന്ന് 20 മീ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. കാറിൽ ചെയ്ത ആകെ ജോലി നിർണ്ണയിക്കുക...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
പിണ്ഡം (മീ) = 5000 കിലോ
പ്രാരംഭ പ്രവേഗം (vo) = 0 മീ/സെ (തുടക്കത്തിൽ കാർ നിശ്ചലമായിരിക്കും)
അന്തിമ പ്രവേഗം (vt) = 20 മീ/സെ
ചോദിച്ചു : ആകെ പരിശ്രമം
ജവാബ് :
വർക്ക്-കൈനറ്റിക് എനർജി സിദ്ധാന്തം മൊത്തം പ്രവൃത്തി ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റത്തിന് തുല്യമാണെന്ന് പ്രസ്താവിക്കുന്നു. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി:
ആകെ പരിശ്രമം:
Wമൊത്തം = ½ മീ (vt2 - വിo2)
Wമൊത്തം = ½ (5000)(20)2 - 02)
Wമൊത്തം = (2500)(400 – 0)
Wമൊത്തം = (2500)(400)
Wമൊത്തം = 1000.000
ആകെ ജോലി 1000.000 ജൂളുകളാണ്.
2. 10 കി.ഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വസ്തു പ്രാരംഭത്തിൽ 5 മീ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. ഒരു നിമിഷം കഴിഞ്ഞ് വസ്തു 10 മീ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. വസ്തുവിൽ ചെയ്ത ആകെ ജോലി നിർണ്ണയിക്കുക.
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 10 കി.ഗ്രാം
പ്രാരംഭ പ്രവേഗം (vo) = 5 മീ/സെ
അന്തിമ പ്രവേഗം (vt) = 10 മീ/സെ
ചോദിച്ചു : ആകെ പരിശ്രമം
ജവാബ് :
ആകെ പരിശ്രമം:
ആകെ ജോലി 375 ജൂളുകളാണ്.
3. 2000 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഒരു കാർ 10 മീ/സെക്കൻഡ് എന്ന തിരശ്ചീന വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു. പെട്ടെന്ന്, ഡ്രൈവർ കാറിന്റെ വേഗത 5 മീ/സെക്കൻഡായി കുറയ്ക്കുന്നു. ഡ്രൈവർ കാറിൽ ചെയ്യുന്ന ജോലി...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
കാറിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 2000 കി.ഗ്രാം
പ്രാരംഭ പ്രവേഗം (vo) = 10 മീ/സെ
അന്തിമ പ്രവേഗം (vt) = 5 മീ/സെ
ചോദിച്ചു : ആകെ പരിശ്രമം
ജവാബ് :
ആകെ പരിശ്രമം:
ആകെ ജോലി 75.000 ജൂളുകളാണ്.
നെഗറ്റീവ് ചിഹ്നം എന്നാൽ കാറിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലം കാറിന്റെ സ്ഥാനചലനത്തിന് വിപരീത ദിശയിലാണ് എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. നെഗറ്റീവ് വർക്ക് എന്നാൽ കാറിന്റെ ഗതികോർജ്ജം കുറയുന്നു എന്നും അർത്ഥമാക്കുന്നു.
4. 1 ടൺ ഭാരമുള്ള ഒരു കാർ തുടക്കത്തിൽ നിശ്ചലമായിരിക്കും. ഒരു നിമിഷം കഴിഞ്ഞ്, അത് 10 മീ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. കാറിന്റെ എഞ്ചിൻ ചെയ്യുന്ന ജോലിയുടെ അളവ്...
എ. 1.000 ജൂൾ
ബി. 10.500 ജൂൾ
സി. 15.000 ജൂൾ
ഡി. 25.000 ജൂൾ
ഇ. 50.000 ജൂൾസ്
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
m = 1 ടൺ = 1000 കി.ഗ്രാം, vo = 0 മീ/സെ, വിt = 10മി/സെ
ചോദിച്ചു :
ശ്രമം (പ) ?
ജവാബ് :
ജോലി = ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം
ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം :
= ½ മീ(v)t2 - വിo2) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 കി.ഗ്രാം മീ2/s2 = 50.000 ജൂൾ
അപ്പോൾ W = 50.000 ജൂളുകൾ
ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.
5. 10 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഒരു മേശ തുടക്കത്തിൽ മിനുസമാർന്ന തറയിൽ നിശ്ചലമായിരിക്കും, തുടർന്ന് 2 മീ/സെക്കൻഡ് ത്വരണം ഉള്ള ഒരു നേർരേഖയിൽ നീങ്ങുന്നതിനായി 10 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് തള്ളപ്പെടും.2. സംഭവിച്ച ശ്രമത്തിന്റെ വ്യാപ്തി...
എ. 2000 ജൂൾ
ബി. 3000 ജൂൾ
സി. 6000 ജൂൾ
ഡി. 8000 ജൂൾ
ഇ. 9000 ജൂൾസ്
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
m = 10 കി.ഗ്രാം, t = 10 സെക്കൻഡ്, vo = 0, a = 2 മീ/സെ2ലെt = ?
ചോദിച്ചു :
ശ്രമം (പ) ?
ജവാബ് :
അവസാന വേഗത കണക്കാക്കുക (vt):
vt = വിo + at = 0 + (2)(10) = 20 മീ/സെ
ജോലി = ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം
ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം :
= ½ മീ(v)t2 - വിo2) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 ജൂൾസ്
അപ്പോൾ W = 2000 ജൂളുകൾ
ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.