अभिलंब बलाच्या प्रश्नांची ९ उदाहरणे
१. एक ठोकळा सपाट पृष्ठभागावर स्थिर आहे. ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = १ किलोग्रॅम, गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = १० मी/से²2अभिलंब बलाचे (N) परिमाण आणि दिशा...
चर्चा
दिकेताहुई :
ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = १० किलोग्रॅम
गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 10 m/s²2
गुरुत्वाकर्षण (w) = mg = (1 kg)(10 m/s)2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = ४० न्यूटन
विचारले सामान्य बलाचे परिमाण आणि दिशा (N)
उत्तर :
सामान्य बलाची (N) दिशा खाली दर्शविल्याप्रमाणे आहे.
सामान्य बलाचे परिमाण
न्यूटनच्या पहिल्या नियमानुसार, जर एखादी वस्तू स्थिर असेल, तर त्या वस्तूवर कार्य करणारे परिणामी बल शून्य असते. त्यावर खालील दिशेने एक बल (w) कार्यरत असते. ठोकळा स्थिर असल्यामुळे, वजनाला संतुलित करणारे एक वरच्या दिशेचे बल असलेच पाहिजे, म्हणून परिणामी बल शून्य आहे. वजनाला संतुलित करणाऱ्या या वरच्या दिशेच्या बलाला अभिलंब बल (N) म्हणतात. गणितानुसार:
२. दोन्ही ठोकळे स्थिर आहेत. ठोकळा १ चे वस्तुमान (मी)1) = 1 kg, ब्लॉक 2 चे वस्तुमान (m2) = २ किलोग्रॅम, गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = १० मी/से²2ब्लॉक 1 वर कार्य करणाऱ्या अभिलंब बलाचे परिमाण आणि दिशा (N)1) आणि ब्लॉक 2 (N2) आहे…
चर्चा
दिकेताहुई :
ब्लॉक २ चे वस्तुमान (मी)1) = ४ किलो
ब्लॉक २ चे वस्तुमान (मी)2) = ४ किलो
गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 10 m/s²2
ब्लॉक २ चे वजन (w1) = मी1 g = (1)(10 m/s2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = ४० न्यूटन
ब्लॉक २ चे वजन (w2) = मी2 g = (2)(10 m/s2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = ४० न्यूटन
विचारले : एन1 आणि एन2
उत्तर :
(अ) ब्लॉक १ वर कार्य करणारे अभिलंब बल (N)1)
N1 = डब्ल्यू1 = ४० न्यूटन
दिशा एन1 वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे.
(ब) ब्लॉक २ वर कार्य करणारे अभिलंब बल (N)2)
N2 = डब्ल्यू1 + प2 = १० न्यूटन + २० न्यूटन = ३० न्यूटन
दिशा एन2 वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे.
४. ठोकळा स्थिर आहे. ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = १ किलोग्रॅम, गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = १० मी/से²2बल F = १० न्यूटन. ठोकळ्यावर कार्य करणाऱ्या अभिलंब बलाचे (N) परिमाण आणि दिशा…
चर्चा
दिकेताहुई :
ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = १० किलोग्रॅम
गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 10 m/s²2
गुरुत्वाकर्षण (w) = mg = (2 kg)(10 m/s)2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = ४० न्यूटन
बल (F) = २ न्यूटन
विचारले सामान्य बलाचे परिमाण आणि दिशा (N)
उत्तर :
अभिलंब बलाची दिशा वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे आहे.
अभिलंब बलाचे परिमाण:
४. ठोकळा स्थिर आहे. ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = १ किलोग्रॅम, गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = १० मी/से²2बल एफ1 = १० न्यूटन, F2 = २० न्यूटन. ठोकळ्यावर कार्य करणाऱ्या अभिलंब बलाचे (N) परिमाण आणि दिशा…
चर्चा
दिकेताहुई :
ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = १० किलोग्रॅम
गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 10 m/s²2
गुरुत्वाकर्षण (w) = mg = (1 kg)(10 m/s)2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = ४० न्यूटन
F1 = ४० न्यूटन
F2 = ४० न्यूटन
विचारले सामान्य बलाचे परिमाण आणि दिशा (N)
उत्तर :
अभिलंब बलाची दिशा वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे आहे.
५. ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = २ किलोग्रॅम, गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = १० मी/से²2कोन = ६०oब्लॉकवर कार्य करणाऱ्या अभिलंब बलाचे (N) परिमाण आणि दिशा…
चर्चा
कॅप्शन :
w = गुरुत्वाकर्षण, wx = कललेल्या सपाटीच्या पृष्ठभागाला समांतर असलेला गुरुत्वाकर्षणाचा घटक, wy = कललेल्या प्रतलाला लंब असलेल्या गुरुत्वाकर्षण बलाचा घटक, N = अभिलंब बल, fk = गतिज घर्षण बल.
दिकेताहुई :
विचारले सामान्य बलाचे परिमाण आणि दिशा (N)
उत्तर :
एखादी वस्तू स्थिर आहे, म्हणजेच ती उतरत्या पृष्ठभागाला लंब दिशेने गतिमान नाही, म्हणून न्यूटनच्या पहिल्या नियमानुसार, उतरत्या पृष्ठभागाला लंब दिशेतील परिणामी बल शून्य असले पाहिजे.
उतरत्या सपाट पृष्ठभागाला लंब दिशेने दोन बले कार्यरत आहेत, म्हणजेच वाय-बल आणि अभिलंब बल. या दोन बलांचा परिणामी सदिश = 0. गणितीयदृष्ट्या:
म्हणून अभिलंब बलाचे परिमाण 10 न्यूटन आहे.
[इंग्रजी : अभिलंब बल – समस्या आणि उपाय ]
६. खालील ठोकळ्याचे चित्र पहा! जर ठोकळ्याचे वस्तुमान २ किलोग्रॅम आणि गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण १० मी/से² असेल, तर ठोकळ्यावर कार्य करणारे अभिलंब बल किती असेल….
अ. २८.८ एन
बी. ३०.० एन
सी. ३९.६ एन
डी. ४८.० एन
ई. ५०.० एन
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
w = mg = (2 kg)(10 m/s2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = ४० न्यूटन
F1 = 10 एन
F2 = 5 एन
विचारले:
ब्लॉकवर कार्य करणारे अभिलंब बल (N) किती आहे?
उत्तर :
उभ्या दिशेतील परिणामी बल आहे:
F1 + डब्ल्यू – एफ2 = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
जर खालील बल = 25 N असेल तर अभिलंब बल = 25 N, म्हणून वस्तू स्थिर आहे.
योग्य उत्तर A आहे.
९. जर ठोकळ्यावर कार्य करणारे अभिलंब बल २० N असेल, तर ठोकळ्यावर कार्य करणाऱ्या बाह्य बलाचे परिमाण आणि दिशा...
अ. ५० न्यूटन आणि त्याखाली
बी. ३० उ आणि त्याहून अधिक
सी. ३० एन आणि त्याखाली
डी. २० एन आणि त्याहून अधिक
ई. २० उ आणि खाली
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
गुरुत्वाकर्षण (w) = ४० न्यूटन
सामान्य बल (N) = ५२० N
प्रश्न: बाह्य बलाचे परिमाण आणि दिशा काय असावी जेणेकरून अभिलंब बल = 20 N होईल?
उत्तर :
अभिलंब बलाचे परिमाण = 20 N आणि अभिलंब बलाची दिशा वरच्या दिशेने आहे. वस्तू स्थिर आहे, म्हणून अभिलंब बलाला संतुलित करणाऱ्या खालच्या दिशेच्या बलाचे परिमाण 20 N असले पाहिजे.
गुरुत्वाकर्षणाचे परिमाण = 40 N आणि दिशा खालच्या दिशेने आहे, म्हणून 20 N चे बाह्य बल आवश्यक आहे जे वरच्या दिशेने निर्देशित केले जाईल.
योग्य उत्तर D आहे.
८. खालील ठोकळ्याचे चित्र पहा. जर ठोकळ्याचे वस्तुमान ३ किलोग्रॅम आणि गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण १० मी/से² असेल , तर ठोकळ्यावर कार्य करणारे अभिलंब बल … आहे.
अ. २८.८ एन
बी. ३०.० एन
सी. ३९.६ एन
डी. ४८.० एन
ई. ५०.० एन
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
w = mg = (3 kg)(10 m/s2) = ३० न्यूटन (खालच्या दिशेने)
F1 = ५ न्यूटन (खालच्या दिशेने)
F2 = ८ न्यूटन (वरच्या दिशेने)
सामान्य बल (N) किती?
उत्तर :
सामान्य बल फरशीकडून तुळईवर लावले जाते आणि ते फरशीच्या पृष्ठभागाला लंब असते. सामान्य बलाव्यतिरिक्त, तुळईवर तीन बले कार्यरत असतात, म्हणजेच F1, एफ2 आणि w. अभिलंब बलाचे परिमाण हे या तीन बलांच्या परिणामी बलाच्या समान असते, जेणेकरून परिणामी बल उभ्या दिशेतील शून्य असल्यास, वस्तू स्थिर असते आणि न्यूटनचा पहिला नियम पूर्ण झाले.
एकाच दिशेतील बलांची बेरीज केली जाते आणि विरुद्ध दिशेतील बलांची वजाबाकी केली जाते.
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
या तीन बलांचा परिणामी सदिश 27 N आहे. अभिलंब बलाचे परिमाण = 27 न्यूटन.
योग्य उत्तर A आहे.
९. जर ठोकळ्यावर कार्य करणारे अभिलंब बल २० N असेल, तर ठोकळ्यावर कार्य करणाऱ्या बाह्य बलाचे परिमाण आणि दिशा...
अ. ५० न्यूटन आणि त्याखाली
बी. ३० उ आणि त्याहून अधिक
सी. ३० एन आणि त्याखाली
डी. २० एन आणि त्याहून अधिक
ई. २० उ आणि खाली
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
w = ५० N
N = 20N
प्रश्न: ठोकळ्यावर कार्य करणारे बाह्य बल (F) किती आहे?
उत्तर :
जेणेकरून अभिलंब बल (N) = 20 N असेल, त्यासाठी बाह्य बल (F) = 30 N आणि ते विरुद्ध दिशेने असणे आवश्यक आहे. गुरुत्वाकर्षण (w) = 50 N.
बाह्य बलाचे परिमाण (F) = 30 N, बाह्य बलाची दिशा वरच्या दिशेने आहे.
योग्य उत्तर B आहे.
