1. രണ്ട് പിണ്ഡങ്ങൾ മീ1 = 2 കി.ഗ്രാം, മീ.2 = 5 കി.ഗ്രാം ഒരു ചരിവ് തലത്തിലാണ്, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു ചരട് ഉപയോഗിച്ച് അവയെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. m നും ഇടയിലുള്ള ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം1 ചരിവ് 0.2 ഉം ഗുണകവും ആണ് ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണം മീ. ഇടയിൽ2 ചരിവ് 0.1 ആണ്.
(എ) അവരുടെ ത്വരണം
(b) ടെൻഷൻ ബലം നിർണ്ണയിക്കുക

അറിയപ്പെടുന്നത്:
ബഹുജന 1 (മീ1) = 2 കി.ഗ്രാം
മാസ് 2 (മീ.2) = 4 കി.ഗ്രാം
m തമ്മിലുള്ള ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം1 ഒപ്പം ചരിവ് തലം (μk1) = 0.2
m തമ്മിലുള്ള ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം2 ചരിവ് തലം (μ)k2) = 0.1
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലം ത്വരണം (ഗ്രാം) = 9.8 മീ/സെ2
a) ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയും ദിശയും

w1 = ഭാരം 1 = മീ1 ഗ്രാം = (2 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 19.6 ന്യൂട്ടൺ
w1x = ഡബ്ല്യു1 പാപം 30o = (19.6 N)(0.5) = 9.8 ന്യൂട്ടൺ
w1y = ഡബ്ല്യു1 cos 30o = (19.6 N)(0.87) = 17 ന്യൂട്ടൺ
N1 = ദി സാധാരണ ശക്തി മീ. ന്1 = ഡബ്ല്യു1y = 17 ന്യൂട്ടൺ
Fk1 = m-ൽ ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ബലം1 = μk1 N1 = (0.2)(17 N) = 3.4 ന്യൂട്ടൺ
---
w2 = ഭാരം 2 = മീ2 ഗ്രാം = (4 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 39.2 ന്യൂട്ടൺ
w2x = ഡബ്ല്യു2 പാപം 60o = (39.2 N)(0.87) = 34.1 ന്യൂട്ടൺ
w2y = ഡബ്ല്യു2 cos 60o = (39.2 N)(0.5) = 19.6 ന്യൂട്ടൺ
N2 = m-ലെ സാധാരണ ബലം2 = ഡബ്ല്യു2y = 19.6 ന്യൂട്ടൺ
Fk2 = m-ൽ ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ബലം2 = μk2 N2 = (0.1)(19.6 N) = 1.96 ന്യൂട്ടൺ
---
ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി:
ΣFx = മാx
w2x > w1x അപ്പോൾ ത്വരണത്തിന്റെ ദിശ w യുടെ ദിശയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.2x.
ത്വരണത്തിനൊപ്പം പോയിന്റ് ചെയ്യുന്ന ബലങ്ങൾ പോസിറ്റീവ് ആണ്, ത്വരണത്തിന് വിപരീത ദിശയിലുള്ള ബലങ്ങൾ നെഗറ്റീവ് ആണ്.
w2x - എഫ്k2 - ടി2 + ടി1 - w1x - എഫ്k1 = (മീ1 + മീ2) ax
w2x - എഫ്k2 - w1x - എഫ്k1 = (മീ1 + മീ2 ) ax
34.1 N – 1.96 N – 9.8 N – 3.4 N = (2 kg + 4 kg) ax
18.94 N = (6 കി.ഗ്രാം) ax
ax = 18.94 N : 6 കി.ഗ്രാം
ax = 3.16മി/സെ2
ത്വരണത്തിന്റെ കാന്തിമാനം = 3.16 മീ/സെ.2 ത്വരണത്തിന്റെ ദിശ = T യുടെ ദിശ1 = w യുടെ ദിശ2x
b) ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി
ന്യൂട്ടന്റെ രണ്ടാം നിയമം വസ്തു 2 ൽ പ്രയോഗിക്കുക:
w2x - എഫ്k2 - ടി2 = എം2 ax
34.1 എൻ – 1.96 എൻ – ടി2 = (4 കി.ഗ്രാം)(3.16 മീ/സെ2)
32.14 എൻ - ടി2 = 12.64 എൻ
T2 = 32.14 N – 12.64 N = 19.5 ന്യൂട്ടണുകൾ
ടെൻഷൻ ബലം = T = T1 = ടി2 = 19.5 ന്യൂട്ടൺ
2. മീ1 = 4 കി.ഗ്രാം, മീ2 = 2 കി.ഗ്രാം. (എ) ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയും ദിശയും നിർണ്ണയിക്കുക (ബി) m നെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തം1 ഒപ്പം എം2 (സി) പുള്ളിയെയും മേൽക്കൂരയെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി.

പരിഹാരം

w1 = എം1 ഗ്രാം = (4 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 39.2 ന്യൂട്ടൺ
w2 = എം2 ഗ്രാം = (2 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 19.6 ന്യൂട്ടൺ
a) ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയും ദിശയും
ΣFy = മാy
w1 > w2 അതിനാൽ വസ്തുവിന്റെ ദിശ ഭാരം 1 ന്റെ ദിശയ്ക്ക് തുല്യമാണ് (w1)ത്വരണം പോലെ തന്നെ ദിശയിലുള്ള ബലങ്ങൾ പോസിറ്റീവ് ആണ്, ത്വരണം പോലെ വിപരീത ദിശയിലുള്ള ബലങ്ങൾ നെഗറ്റീവ് ആണ്.
w1 - ടി1 + ടി2 - w2 = (മീ1 + മീ2) ay
w1 - w2 = (മീ1 + മീ2) ay
39.2 N - 19.6 N = (4 kg + 2 kg) ay
19.6 N = (6 കി.ഗ്രാം) ay
ay = 19.6 N : 6 കി.ഗ്രാം
ay = 3.26മി/സെ2
ത്വരണത്തിന്റെ കാന്തിമാനം = 3.26 മീ/സെ.2. ത്വരണ ദിശ = w യുടെ ദിശ1 .
b) m നെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ കാന്തിമാനം1 ഒപ്പം എം2
പ്രയോഗിക്കുക ന്യൂട്ടന്റെ രണ്ടാം നിയമം മീ. ന്2 :
ΣFy = മാy
w1 - ടി1 = എം1 ay
39.2 എൻ - ടി1 = (4 കി.ഗ്രാം)( 3.26 മീ/സെ2)
39.2 എൻ - ടി1 = 13.04 എൻ
T1 = 39.2 N – 13.04 N
T1 = 26.16 ന്യൂട്ടൺ
വസ്തുക്കളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പിരിമുറുക്ക ബലത്തിന്റെ കാന്തിമാനം = T = T1 = ടി2 = 26.16 ന്യൂട്ടൺ
c) പുള്ളിയെയും മേൽക്കൂരയെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ കാന്തിമാനം.
പുള്ളി വിശ്രമത്തിലാണ്:
ΣFy = മാy —— എy = 0
ΣFy = 0
മുകളിലേക്കുള്ള ശക്തികൾ പോസിറ്റീവ് ആണ്, താഴേക്കുള്ള ശക്തികൾ നെഗറ്റീവ് ആണ്:
T3 - ടി1 - ടി2 = 0
T3 = ടി1 + ടി2
T1 കൂടാതെ ടി2 ഒരേ വലിപ്പമുള്ളവ, ടി1 = ടി2 = ടി = 26.16 എൻ :
T3 = 2T = 2(26.16 N) = 52.32 ന്യൂട്ടണുകൾ
3. ബ്ലോക്ക് 1 (മീ.1 = 10 കി.ഗ്രാം) ബ്ലോക്ക് 2 (മീ.2 = 15 കി.ഗ്രാം) ഘർഷണരഹിതമായ കപ്പിയിൽ ഒരു ചരട് ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ചെരിവുള്ള ബ്ലോക്ക് 2 തമ്മിലുള്ള സ്റ്റാറ്റിക് ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം = 0.6. ചെരിവുള്ള ബ്ലോക്ക് 2 തമ്മിലുള്ള ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ ഗുണകം = 0.42. (എ) വസ്തുക്കൾ മുകളിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് അവയിൽ ചെലുത്തുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി F നിർണ്ണയിക്കുക (ബി) പിരിമുറുക്ക ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി നിർണ്ണയിക്കുക.

പരിഹാരം

w1 = ബ്ലോക്കിന്റെ ഭാരം 1 = മീ1 ഗ്രാം = (10 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 98 ന്യൂട്ടൺ
w2 = ബ്ലോക്കിന്റെ ഭാരം 2 = മീ2 ഗ്രാം = (15 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 147 ന്യൂട്ടൺ
w2y = ഡബ്ല്യു2 cos 30o = (147 N)(0.87) = 127.89 ന്യൂട്ടൺ
w2x = ഡബ്ല്യു2 പാപം 30o = (147 N)(0.5) = 73.5 ന്യൂട്ടൺ
N2 = ബ്ലോക്ക് 2 ലെ സാധാരണ ബലം = w2y = 127.89 ന്യൂട്ടൺ
Fk2 = ബ്ലോക്ക് 2 ലെ ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ബലം = μk2 N2 = (0.42)(127.89 N) = 53.7 ന്യൂട്ടൺ
Fs2 = ബ്ലോക്ക് 2 ലെ സ്റ്റാറ്റിക് ഘർഷണത്തിന്റെ ബലം = μs2 N2 = (0.6)(127.89 N) = 76.7 ന്യൂട്ടൺ
a) വസ്തുക്കൾ മുകളിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുന്നതിന് അവയിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബലത്തിന്റെ കാന്തിമാനം F
ΣFx = മാx —— എx = 0
ΣFx = 0
മുകളിലേക്കും വലത്തേക്കുമുള്ള ബലങ്ങൾ പോസിറ്റീവ് ആണ്, താഴേക്കും ഇടത്തേക്കുമുള്ള ബലങ്ങൾ നെഗറ്റീവ് ആണ്.
എഫ് – എഫ്k2 - w2x - w1 - ടി2 + ടി1 = 0
എഫ് – എഫ്k2 - w2x - w1 = 0
എഫ് = എഫ്k2 + w2x + w1
എഫ് = 53.7 എൻ + 73.5 എൻ + 98 എൻ
എഫ് = 225.2 ന്യൂട്ടൺ
b) ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ വ്യാപ്തി
ബ്ലോക്ക് 1 ൽ ന്യൂട്ടന്റെ ചലന നിയമം പ്രയോഗിക്കുക:
ΣFy = മാy —— എy = 0
ΣFy = 0
T1 - w1 = 0
T1 = ഡബ്ല്യു1 = 98 ന്യൂട്ടൺ
ബ്ലോക്ക് 2 ൽ ന്യൂട്ടന്റെ ചലന നിയമം പ്രയോഗിക്കുക:
എഫ് – എഫ്k2 - w2x - ടി2 = 0
T2 = എഫ് – എഫ്k2 - w2x
T2 = 225.2 N – 53.7 N – 73.5 N
T2 = 98 ന്യൂട്ടൺ
ടെൻഷൻ ബലത്തിന്റെ കാന്തിമാനം = T1 = ടി2 = T = 98 ന്യൂട്ടൺ
4. ബ്ലോക്ക് 1 (മീ.1 = 16 കി.ഗ്രാം) ഒരു തിരശ്ചീന പ്രതലത്തിൽ കിടക്കുന്നു, ബ്ലോക്ക് 2 (മീ.2 = 12 കി.ഗ്രാം) ഒരു മിനുസമാർന്ന ചരിഞ്ഞ തലത്തിൽ കിടക്കുന്നു, ഒരു ചെറിയ, ഘർഷണരഹിതമായ കപ്പിയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഒരു ചരട് കൊണ്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ബ്ലോക്ക് 3 (മീ.3 = 5 കി.ഗ്രാം) ബ്ലോക്ക് 2 ലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ബ്ലോക്ക് 2 നും തിരശ്ചീന പ്രതലത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം 0,4 ആണ്.fബ്ലോക്ക് 2 ഉം ബ്ലോക്ക് 3 ഉം തമ്മിലുള്ള സ്റ്റാറ്റിക് ഘർഷണത്തിന്റെ ഫിസിയന്റ് 0,3 ആണ്.
(എ) സിസ്റ്റം നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മോചിതമാകുമ്പോഴും, ബ്ലോക്ക് 3 ഉം ബ്ലോക്ക് 2 ഉം ഒരുമിച്ച് സ്ലൈഡ് ചെയ്യുന്നു?
(ബി) ബ്ലോക്ക് 3 ഉണ്ടെങ്കിൽ, ബ്ലോക്ക് 1 ന്റെയും ബ്ലോക്ക് 2 ന്റെയും ത്വരണം എന്താണ്?

പരിഹാരം:
a) സിസ്റ്റം നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മോചിതമാകുമ്പോഴും, ബ്ലോക്ക് 3 ഉം ബ്ലോക്ക് 2 ഉം ഒരുമിച്ച് സ്ലൈഡ് ചെയ്യുന്നു?

w1 = ദി ബ്ലോക്കിന്റെ ഭാരം 1 = മീ1 ഗ്രാം = (16 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 156.8 ന്യൂട്ടൺ
w1x = ഡബ്ല്യു1 പാപം 60o = (156.8 N)(0.87) = 136.4 ന്യൂട്ടൺ
w1y = ഡബ്ല്യു1 cos 60o = (156.8 N)(0.5) = 78.4 ന്യൂട്ടൺ
N1 = ദി ചെരിഞ്ഞ തലം ബ്ലോക്ക് 1 ൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന സാധാരണ ബലം = ഡബ്ല്യു1y = 78.4 ന്യൂട്ടൺ
w3 = ദി ബ്ലോക്കിന്റെ ഭാരം 3 = മീ3 ഗ്രാം = (5 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 49 ന്യൂട്ടൺ
N23 = ദി ബ്ലോക്ക് 2, ബ്ലോക്ക് 3-ൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന സാധാരണ ബലം = ഡബ്ല്യു3 = 49 ന്യൂട്ടൺ
N32 = nബ്ലോക്ക് 3, ബ്ലോക്ക് 2 ൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന സാധാരണ ബലം = N23 = ഡബ്ല്യു3 = 49 ന്യൂട്ടൺ
(N23 ഒപ്പം N32 പ്രവർത്തന-പ്രതികരണ ജോഡികളാണ്)
Fസ്ക്സനുമ്ക്സ = ദി ബ്ലോക്ക് 2, ബ്ലോക്ക് 3 ൽ ചെലുത്തുന്ന സ്റ്റാറ്റിക് ഘർഷണ ബലം = μs N23 = (0.3)(49 N) = 14.7 ന്യൂട്ടൺ
Fസ്ക്സനുമ്ക്സ = ദി ബ്ലോക്ക് 3, ബ്ലോക്ക് 2 ൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന സ്റ്റാറ്റിക് ഘർഷണ ബലം = എഫ്s23 = 14.7 ന്യൂട്ടൺ
(Fസ്ക്സനുമ്ക്സ ഒപ്പം Fസ്ക്സനുമ്ക്സ പ്രവർത്തന-പ്രതികരണ ജോഡികളാണ്)
w2 = ദി ബ്ലോക്ക് 2 ന്റെ ഭാരം = എം2 ഗ്രാം = (12 കിലോ)(9.8 മീ/സെ2) = 117.6 ന്യൂട്ടൺ
N2 = ദി തിരശ്ചീന പ്രതലം വസ്തു 2 ൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന സാധാരണ ബലം = ഡബ്ല്യു2 + N32 = 117.6 ന്യൂട്ടൺസ് + 49
ന്യൂട്ടൺ = 166.6 ന്യൂട്ടൺ
Fk2 = ദി ബ്ലോക്ക് 2 ലെ ഗതികോർജ്ജ ഘർഷണത്തിന്റെ ബലം = μk N2 = (0.4)(166.6 N) = 66.64 ന്യൂട്ടൺ
ബ്ലോക്ക് 3 ൽ ന്യൂട്ടന്റെ ചലന നിയമം പ്രയോഗിക്കുക:
ΣFx = മാx
Fസ്ക്സനുമ്ക്സ =m3 ax
—–> എഫ്സ്ക്സനുമ്ക്സ = μs N23 = μs w3 = μs m3 g
μs m3 ഗ്രാം = മീ3 ax
μs ജി = എx
ax = (0.3)(9.8 മീ/സെ2) = 2.94 മീ/സെ2
ബ്ലോക്ക് 3 ഉം ബ്ലോക്ക് 2 ഉം ഒരുമിച്ച് സ്ലൈഡ് ചെയ്യുന്നതിന് ബ്ലോക്ക് 3 ന്റെ പരമാവധി ത്വരണം 2.94 m/s ആണ്.2.
ഇനി സിസ്റ്റത്തിന്റെ നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മോചിതമായതിനുശേഷം അതിന്റെ ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി കണക്കാക്കാം.
ബ്ലോക്ക് സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ ദിശ = ബ്ലോക്കിന്റെ ത്വരണത്തിന്റെ ദിശ = T യുടെ ദിശ2 = w യുടെ ദിശ1x.
ΣFx = മാx
w1x - ടി1 + ടി2 - എഫ്k2 - എഫ്സ്ക്സനുമ്ക്സ + Fസ്ക്സനുമ്ക്സ = (മീ1 + മീ2 + മീ3) ax
w1x - എഫ്k2 = (മീ1 + മീ2 + മീ3 ) ax
136.4 N - 66.64 N = (16 kg + 12 kg + 5 kg) ax
69.76 N = (33 കി.ഗ്രാം) ax
ax = 2.11മി/സെ2
ax പോസിറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, ബ്ലോക്ക് ഡിസ്പ്ലേസ്മെന്റിന്റെ ദിശയോ ത്വരണത്തിന്റെ ദിശയോ T യുടെ ദിശയ്ക്ക് തുല്യമാണെന്ന് അർത്ഥമാക്കുന്നു.2 അല്ലെങ്കിൽ w യുടെ ദിശ1x.
ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി 2.11 മീ / സെ2 , lഅധികം 2.94 മീ / സെ2 അതിനാൽ ബ്ലോക്ക് 3 ഉം ബ്ലോക്ക് 2 ഉം നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മോചിതമായതിനുശേഷവും ഒരുമിച്ച് സ്ലൈഡ് ചെയ്യുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് നിഗമനം ചെയ്യാം.
b) ബ്ലോക്ക് 1 ന്റെയും ബ്ലോക്ക് 2 ന്റെയും ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി
ΣFx = മാx
w1x - എഫ്k2 = (മീ1 + മീ2) ax
—–> എഫ്k2 = μk N2 = μk w2 = μk m2 ഗ്രാം = (0.4)(12 കി.ഗ്രാം)(9.8 മീ/സെ2) = 47.04 ന്യൂട്ടൺ
136.4 N - 47.04 N = (16 kg + 12 kg) ax
89.36 N = (28 കി.ഗ്രാം) ax
ax = 89.36 N : 28 കിലോഗ്രാം = 3.19 മീ/സെ2
[wpdm_പാക്കേജ് ഐഡി='493′]
- പിണ്ഡവും ഭാരവും
- സാധാരണ ശക്തി
- ന്യൂട്ടന്റെ രണ്ടാം ചലന നിയമം
- ഘർഷണബലം
- ഘർഷണബലം കൂടാതെ തിരശ്ചീന പ്രതലത്തിൽ ചലനം
- ഘർഷണബലത്തോടെ പരുക്കൻ തിരശ്ചീന പ്രതലത്തിൽ ഒരേ ത്വരണം ഉള്ള രണ്ട് വസ്തുക്കൾ സഞ്ചരിക്കുന്ന സമയം.
- ഘർഷണബലമില്ലാതെ ചരിവ് തലത്തിൽ ചലനം
- ഘർഷണബലമുള്ള പരുക്കൻ ചരിവ് തലത്തിൽ ചലനം.
- ഒരു ലിഫ്റ്റിലെ ചലനം
- ശരീരങ്ങളുടെ ചലനം കയറുകളും പുള്ളികളും ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
- ഒരേ ത്വരണം ഉള്ള രണ്ട് വസ്തുക്കൾ
- ഒരു പരന്ന വക്രത്തെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കൽ - വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിന്റെ ചലനാത്മകത
- ഒരു ബാങ്കഡ് കർവിനെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കൽ - വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിന്റെ ചലനാത്മകത
- ഒരു തിരശ്ചീന വൃത്തത്തിൽ ഏകീകൃത ചലനം
- ഏകീകൃത വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിലെ കേന്ദ്രാഭിമുഖ ബലം
കൂടുതല് വായിക്കുക