ഒരു റബ്ബർ ബാൻഡ് അല്ലെങ്കിൽ റബ്ബർ ടയർ ഒരു പ്രത്യേക ബിന്ദുവിലേക്ക് വലിച്ചുനീട്ടിയാൽ, അത് വലിച്ചുനീട്ടപ്പെടും. നിങ്ങൾ പിരിമുറുക്കം വിട്ടതിനുശേഷം, റബ്ബർ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങും. അതുപോലെ, നിങ്ങൾ ഒരു സ്പ്രിംഗ് വലിച്ചുനീട്ടുമ്പോൾ, അത് വലിച്ചുനീട്ടപ്പെടും. നിങ്ങൾ അത് വിട്ടതിനുശേഷം, അത് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങും. ഒരു സ്പ്രിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ റബ്ബർ വലിച്ചുനീട്ടുമ്പോൾ വലിച്ചുനീട്ടുകയും ഇലാസ്റ്റിക് ആയതിനാൽ പിരിമുറുക്കം വിട്ടതിനുശേഷം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യും. ഇലാസ്തികത എന്നത് ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലം നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ രൂപത്തിലേക്ക് മടങ്ങാനുള്ള കഴിവാണ്.
നിങ്ങൾ എപ്പോഴെങ്കിലും ച്യൂയിംഗ് ഗം ചവച്ചിട്ടുണ്ടോ? രണ്ട് കൈകൾ കൊണ്ടും ഗം വലിച്ചാൽ അത് നീളത്തിൽ വളരും. നിങ്ങൾ ആ വലിവ് വിട്ടതിനുശേഷം, ഗം ആകൃതി അതേപടി തുടരും, അല്ലെങ്കിൽ ഗം നീളം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങില്ല. പ്ലാസ്റ്റിൻ, കളിമണ്ണ് മുതലായവയ്ക്കും ഇത് ബാധകമാണ്. ഗം, പ്ലാസ്റ്റിൻ, കളിമണ്ണ് തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കളെ പ്ലാസ്റ്റിക് വസ്തുക്കൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സ്പ്രിംഗുകൾ പോലുള്ള ഇലാസ്റ്റിക് വസ്തുക്കൾ വലിയ ശക്തിയോടെ വലിച്ചെടുക്കുകയും അവയുടെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി കവിയുകയും ചെയ്താൽ പ്ലാസ്റ്റിക് ആയി മാറാം.
സ്പ്രിംഗ് വലതുവശത്തേക്ക് വലിച്ചാൽ, അത് വലിച്ചുനീട്ടുകയും നീളം വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യും (ചിത്രം 1). ടെൻസൈൽ ബലം വളരെ വലുതല്ലെങ്കിൽ, സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് ടെൻസൈൽ ബലത്തിന്റെ (F) വ്യാപ്തിക്ക് ആനുപാതികമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ടെൻസൈൽ ബലം കൂടുന്തോറും സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് വർദ്ധിക്കും. ടെൻസൈൽ ബലത്തിന്റെ (F) വ്യാപ്തിയും സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ഒരു സ്ഥിരമായ മൂല്യമാണ്.
സ്പ്രിംഗിന്റെ ബലത്തിനും (F) നീളത്തിലെ വർദ്ധനവിനും ഇടയിലുള്ള അനുപാതം സ്ഥിരമാണ്, ഇത് ഗ്രാഫിന്റെ അതേ ചരിവ് സൂചിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 2).
k എന്നത് സ്പ്രിംഗിന്റെ സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം അല്ലെങ്കിൽ ഇലാസ്തികതയുടെ ഗുണകം അല്ലെങ്കിൽ സ്പ്രിംഗിന്റെ വഴക്കത്തിന്റെ അളവാണ്. ഈ ബന്ധം ആദ്യമായി നിരീക്ഷിച്ചത് 1678-ൽ റോബർട്ട് ഹുക്ക് (1635 – 1703) ആണ്, അതിനാൽ ഇത് ഹുക്കിന്റെ നിയമം എന്നറിയപ്പെടുന്നു.
ഒരു സ്പ്രിംഗിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, ബലം നീക്കം ചെയ്തതിനുശേഷം, സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങില്ല. ഹുക്കിന്റെ നിയമം ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി വരെ മാത്രമേ ബാധകമാകൂ . സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരമായി രൂപഭേദം വരുത്തുന്നതിനും സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളം അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയാത്തതിനുമുമ്പ് ഒരു സ്പ്രിംഗിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി ബലമാണ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി. ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നാൽ, സ്പ്രിംഗിന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കും.
പ്രശ്നങ്ങളുടെ ഉദാഹരണം
1. 2018 ലെ ദേശീയ പരീക്ഷാ ചോദ്യങ്ങൾ
ഒരു അമ്പ് ഒരു വില്ലിന്റെ ചരടിൽ ഘടിപ്പിച്ച ശേഷം 20 N ബലത്തിൽ പിന്നിലേക്ക് വലിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ചരട് 20 സെന്റീമീറ്റർ ദൂരം നീണ്ടുനിൽക്കുന്നു. വായു ഘർഷണം അവഗണിക്കപ്പെടുന്നു, അമ്പിന്റെ പിണ്ഡം 250 ഗ്രാം ആണ്, അതിനാൽ വില്ലിൽ നിന്ന് എയ്യുമ്പോൾ അമ്പടയാളത്തിന്റെ വേഗത...
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നു:
ബലം (F) = 20 N
നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് ( സെ) = 20 സെ.മീ = 0,2 മീ.
അമ്പടയാളത്തിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 250 ഗ്രാം = 0,25 കി.ഗ്രാം
പ്രാരംഭ പ്രവേഗം (v o ) = 0 മീ/സെ.
ചോദിച്ചു: വില്ലിൽ നിന്ന് എയ്യുമ്പോൾ അമ്പിന്റെ വേഗത?
ഉത്തരം:
ജോലി (W) = ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം ( ΔEK)
പ = എഫ് സെ = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 മീ (vt2 - വിo2) = 1/2 മീ (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 വോൾട്ട്t2
പ = Δഇകെ
എഫ് എസ് = 1/2 മീ (v ടി 2 )
4 = 0,125 വി ടി 2
4/0,125 = വി ടി 2
വി ടി 2 = 32
വി ടി = √32
v t = √(16)(2)
v t = 4√2 മീ/സെ
