समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय

1. A समांतर-प्लेट कपॅसिटर आहे प्रारंभिक क्षमता C, मोकळ्या जागेची पारगम्यता is εoप्लेट क्षेत्र is A, प्लेट्समधील अंतर is ड. जर थe प्लेटचे क्षेत्रफळ ४ पटीने वाढले, प्लेट्समधील अंतर २डी होते आणि मोकळ्या जागेची पारगम्यता 5 आहेεoसमांतर-प्लेट कपॅसिटरची अंतिम धारकता काय आहे?

ज्ञात :

कपॅसिटरची क्षमता = सी

Tमोकळ्या जागेची पारगम्यता = εo

Pउशिराचा परिसर = ए

The अंतर प्लेट्सच्या मध्ये = d

पाहिजे: कपॅसिटरची क्षमता (C)

उपाय:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

2. खालील आलेखावर आधारित सर्वात जास्त क्षमता असलेला कपॅसिटर is...

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

उपाय:

समांतर-पट्टिका संधारित्राचे सूत्र:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

कपॅसिटरची क्षमता:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

सर्वात जास्त क्षमता असलेला कपॅसिटरy हा कपॅसिटर आहे C3.

3.

खालील घटकांचा विचार करा!
(1) डायलेक्ट्रिक स्थिरांक
(2) द संभाव्य फरक प्लेट्सच्या मध्ये
(3)
प्लेट टीगावठी
(4) प्लेटचे पृष्ठफळ
(5) प्लेट्समधील अंतर
(6) रक्कम इलेक्ट्रिक चार्ज
समांतर पट्ट्यांच्या क्षमतांवर परिणाम करणारे घटक कपॅसिटर म्हणजे …

उपाय:

(1), (4) आणि (5)

4. कपॅसिटर १ आणि २ च्या क्षमतेची तुलना खालीलप्रमाणे आहे…

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५ज्ञात :

संधारित्र 1:

पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ = 2A

प्लेट्समधील अंतर = डी1

संधारित्र 2:

पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ = ए

प्लेट्समधील अंतर = ३ डी1

पाहिजे: कपॅसिटर १ आणि २ च्या क्षमतेची तुलना

उपाय:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

5.

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

क्षमतेची तुलना निश्चित करा समांतर-प्लेट कपॅसिटर I आणि II.

उपाय:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

क्षमतेची तुलना समांतर-प्लेट कपॅसिटर I आणि II:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

6. खालील आकृतीत दाखवलेले दोन समांतर-प्लेट कपॅसिटर.

जर अ1 = ½ अ2 आणि डी2 = ३ डी1 नंतर निश्चित करा समांतर क्षमतांचे गुणोत्तरप्लेट कपॅसिटर प्रतिमा २ आणि प्रतिमा १ च्या दरम्यान.

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

ज्ञात :

समांतर-प्लेट कपॅसिटर I :

A1 = 1

d1 = 1

समांतर-प्लेट कपॅसिटर II :

A2 = 2

d2 = 3

पाहिजे: प्रतिमा २ आणि प्रतिमा १ मधील समांतर-प्लेट कपॅसिटरच्या क्षमतांचे गुणोत्तर

उपाय:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर I :

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

समांतर-प्लेट कपॅसिटर II :

Tसमांतर क्षमतांचे गुणोत्तर-प्लेट कपॅसिटर II आणि I:

समांतर-प्लेट कपॅसिटर – समस्या आणि उपाय ५

अधिक वाचा

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय

1. निश्चित करा विद्युत विभव 5.0 चार्जपासून 1 सेमी अंतरावर असलेल्या बिंदूवर μC. कूलॉम्ब स्थिरांक (k) = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C.

ज्ञात :

चार्ज पासूनचे अंतर (r) = 1 सेमी = 1/100 मी = 0.01 मी = 10-2 m

चार्ज (q) = 5.0 μC = 5.0 x 10-6 C

कूलॉम्ब स्थिरांक (k) = 9 x 109 Nm2C-2

पाहिजे आहे : विद्युत क्षमता (वी)

उपाय:

विद्युत विभव:

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५

विद्युत विभव म्हणजे 4.5 नाम 106 व्होल्ट

2. चार्ज Q1 = 5.0 μC आणि चार्ज करा Q2 = 6.0 μC. कूलॉम्बचा स्थिरांक (k) = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C. बिंदू A प्रभारांच्या दरम्यान स्थित आहे. बिंदू A वरील विद्युत विभव निश्चित करा.

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५

ज्ञात :

चार्ज Q1 = -5.0 μC = -5.0 x 10-6 C

The अंतर बिंदू A पासून Q1 = 10 सेमी = 0.1 मीटर = 10-1 m

चार्ज Q2 = 6.0 μC = 6.0 x 10-6 C

बिंदू a चे अंतर Q2 = 10 सेमी = 0.1 मीटर = 10-1 m

कूलॉम्बचा स्थिरांक (k) = 9 x 109 Nm2C-2

पाहिजे आहे : बिंदू A वरील विद्युत विभव

उपाय:

विद्युत विभव १ :

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५

विद्युत विभव १ :

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५

बिंदू A वरील विद्युत विभव :

V = V2 - वी1

V = (54 – 45) x 104

V = 9 x 104

3. चार्ज q1 = ५.० μC आणि चार्ज करा q2 = 6.0 μC. कूलॉम्बचा स्थिरांक (k) = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C. बिंदू A वरील विद्युत विभव निश्चित करा.

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५ज्ञात :

चार्ज Q1 = -5.0 μC = -5.0 x 10-6 C

बिंदू A चे अंतर Q1 = ४० सेमी = ०.४ मीटर = ४ x १०-1 m

चार्ज Q2 = 6.0 μC = 6.0 x 10-6 C

बिंदू A चे अंतर Q2 = ४० सेमी = ०.४ मीटर = ४ x १०-1 m

कूलॉम्बचा स्थिरांक (k) = 9 x 109 Nm2C-2

पाहिजे आहे : बिंदूवरील विद्युत विभव A

उपाय:

विद्युत विभव १ :

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५

विद्युत विभव १ :

विद्युत व्होल्टेज – समस्या आणि उपाय ५

बिंदू A वरील विद्युत विभव :

V = V1 + V2

V = (-11.25 + 10.8) x 104

V = -0.45 x 104

V = -4.5 x 103

बिंदू A वरील विद्युत विभव आहे -4.5x103 व्होल्ट

अधिक वाचा

विद्युत स्थितिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय

१. एका इलेक्ट्रॉनला स्थिर अवस्थेतून १२ व्होल्टच्या विभवांतरातून प्रवेगित केले जाते. काय बदल होईल? विद्युत संभाव्य ऊर्जा इलेक्ट्रॉनचा?

विद्युत स्थितिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय २ज्ञात :

The शुल्क इलेक्ट्रॉनवर (e) = -1.60 x 10-19 कौलॉम्ब

विद्युत क्षमता = विद्युतदाब (V) = १२ व्होल्ट

पाहिजे: इलेक्ट्रॉनच्या विद्युत स्थितीज ऊर्जेतील बदल (ΔPE)

उपाय:

ΔPE = q V = (-1.60 x 10-19 C)(12 V) = -19.2 x 10-19 जूल

वजा चिन्ह हे दर्शवते की स्थितिज ऊर्जा कमी होते.

२. दोन समांतर पट्ट्या प्रभारित आहेत. पट्ट्यांमधील अंतर २ सेमी आहे आणि प्रभाराचे परिमाण... विद्युत क्षेत्र प्लेट्समधील विद्युतदाब 500 व्होल्ट/मीटर आहे. प्रोटॉनला धनप्रभारित प्लेटवरून ऋणप्रभारित प्लेटकडे प्रवेगित केल्यावर त्याच्या स्थितिज ऊर्जेमध्ये काय बदल होईल?

विद्युत स्थितिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय २ज्ञात :

प्लेट्समधील विद्युत क्षेत्राचे परिमाण (E) = ५०० व्होल्ट/मीटर

The अंतर प्लेट्समधील अंतर (s) = 2 सेमी = 0,02 मीटर

प्रोटॉनवरील प्रभार = +1.60 x 10-19 कौलॉम्ब

पाहिजे आहे : विद्युत स्थितिज ऊर्जेतील बदल (ΔPE)

उपाय:

विद्युत विभव:

व्ही = ई एस

V = (500 व्होल्ट/मी)(0.02 मी)

V = १० व्होल्ट

विद्युत स्थितिज ऊर्जेतील बदल:

ΔPE = q V

ΔPE = (1,60 x 10-19 सी)(१० व्ही)

ΔPE = 16 x 10-19 जूल

ΔPE = 1.6 x 10-18 जूल

३. दोन बिंदू प्रभार १० सेमी अंतराने वेगळे केले आहेत. बिंदू A वरील प्रभार =+९ μC आणि बिंदू B वरील प्रभार = -४ μC. k = ९ x १०9 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C. जर बिंदू B वरील प्रभाराला बिंदू A पर्यंत प्रवेगित केले, तर त्याच्या विद्युत स्थितिज ऊर्जेमध्ये काय बदल होईल?

विद्युत स्थितिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय २

ज्ञात :

चार्ज ए (q1) = +९ μC = +९ x 10-6 C

चार्ज B (q1) = -४ μC = -४ x 10-6 C

k = ९ x १०9 Nm2C-2

A आणि B या प्रभारांमधील अंतर (r) = 10 सेमी = 0.1 मीटर = 10-1 m

पाहिजे आहे : विद्युत स्थितिज ऊर्जेतील बदल (ΔEP)

उपाय:

विद्युत स्थितिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय २

अधिक वाचा

विद्युत प्रवाह – समस्या आणि उपाय

१. गणवेश विद्युत क्षेत्र E = 8000 N/C बल A = 10 m² या सपाट चौरसाकार क्षेत्रातून जात आहे.2. निश्चित करा विद्युत प्रवाह.

क्षेत्र आणि बंद पृष्ठभागांमधून जाणारा विद्युत अभिवाह – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण (E) = 8000 N/C

क्षेत्रफळ (A) = 10 मी2

θ = ६०o (विद्युत क्षेत्राची दिशा आणि त्या क्षेत्राला लंब असलेली रेषा यांच्यातील कोन)

पाहिजे: विद्युत प्रवाह ((Φ)

उपाय:

विद्युत अभिवाहाचे सूत्र:

Φ = EA cos q

Φ = विद्युत फ्लक्स (Nm2/सी), E = विद्युत क्षेत्र (N/C), A = क्षेत्रफळ (m²)2), क्यू = विद्युत क्षेत्र रेषा आणि अभिलंब रेषा यांच्यातील कोन.

विद्युत प्रवाह:

Φ = EA cos q = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80,000 = 8 x 104 Nm2/C

2. २ मीटरच्या सपाट चौरसाकार क्षेत्रातून जाणारे एकसमान विद्युत क्षेत्र E = ५००० N/C2. विद्युत अभिवाह निश्चित करा.

क्षेत्र आणि बंद पृष्ठभागांमधून जाणारा विद्युत अभिवाह – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C

क्षेत्रफळ (A) = 2 मी2

θ = ३०o (विद्युत क्षेत्राची दिशा आणि त्या क्षेत्राला लंब असलेली रेषा यांच्यातील कोन)

पाहिजे आहे : विद्युत प्रवाह ((Φ)

उपाय:

विद्युत प्रवाह:

Φ = EA cos q = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0.5) = १.१३३ = 5 x 103 Nm2/C

3. ०.५ मीटर त्रिज्येच्या एका भरीव चेंडूच्या केंद्रात १० μC विद्युत प्रभार आहे. त्या भरीव चेंडूमधून जाणारा विद्युत अभिवाह निश्चित करा.

क्षेत्र आणि बंद पृष्ठभागांमधून जाणारा विद्युत अभिवाह – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

चेंडूची त्रिज्या (r) = ०.५ मी

विद्युत शुल्क (प्र) = १० μC = १० x १०-6 C

पाहिजे आहे : विद्युत प्रवाह ((Φ)

उपाय:

विद्युत क्षेत्र:

E = kq/r2

E = (६.२१५ x १०9 Nm2/C2)(10 नाम 10-6 सी) / 0.52

E = (90 x 103) / 0,25

ई = 360 x 103

ई = 3.60 x 105 एन / सी

पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ:

ए = 4 π r2 = 4 (3.14)(0.5)2 = (१२.५६)(०.२५) = ३.१४ मी2

विद्युत प्रवाह:

विद्युत क्षेत्र रेषा त्या क्षेत्राला लंब असतात, जेणेकरून विद्युत क्षेत्राची दिशा आणि त्या क्षेत्राला लंब काढलेली रेषा यांच्यातील कोन असतो 0o.

Φ = EA cos q

Φ = (3.60 नाम 105)(3.14)(cos 0)

Φ = (१९२० x 105)(१)

Φ = 11.304 एक्स 105

Φ = 1.13 एक्स 106 Nm2/C

अधिक वाचा

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा – समस्या आणि उपाय

१. गणना करा विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा बिंदू प्रभार Q पासून 5 सेमी अंतरावर असलेल्या बिंदू A वर = + 10 μC. k = ९ x १०9 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)

ज्ञात :

विद्युत शुल्क (प्र) = + 10 μC = + 10 x 10-6 C

The अंतर बिंदू A आणि चार्ज बिंदू Q च्या दरम्यान (rA) = 5 सेमी = 0.05 मीटर = 5 x 10-2 m

k = ९ x १०9 Nm2C-2

पाहिजे: परिमाण आणि दिशा विद्युत क्षेत्र एका बिंदूवर A

उपाय:

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

बिंदू A वरील विद्युत क्षेत्राची दिशा:

विद्युत प्रभार धन असल्यामुळे विद्युत क्षेत्राची दिशा विद्युत प्रभारापासून दूर आणि A बिंदूकडे असते.

२. Q = -2 या बिंदू प्रभारापासून 10 cm अंतरावर असलेल्या P या बिंदूपाशी विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा काढा.0 μC. k = ९ x १०9 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C.

ज्ञात :

विद्युत प्रभार (q) = -20 μC = -20 x 10-6 C

बिंदू P आणि विद्युत प्रभार (r) यांच्यातील अंतरP) = 10 सेमी = 0.1 मीटर = 1 x 10-1 m

k = ९ x १०9 Nm2C-2

पाहिजे: बिंदूवरील विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा P

उपाय:

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

बिंदू A वरील विद्युत क्षेत्राची दिशा:

विद्युत प्रभार ऋणात्मक आहे, म्हणून विद्युत क्षेत्राची दिशा विद्युत प्रभाराच्या दिशेने असते.

३. दोन बिंदू प्रभार ४० सेमी अंतराने वेगळे केले आहेत. दोन्ही प्रभारांच्या दरम्यान, म्हणजेच बिंदू A पासून २० सेमी अंतरावर असलेल्या बिंदू P वर विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा काय असेल?

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

ज्ञात :

चार्ज ए (qA) = -2 μC = -2 x 10-6 C

चार्ज बी (qB) = +4 μC = +4 x 10-6 C

चार्ज A आणि बिंदू P मधील अंतर (rAP) = 20 सेमी = 0.2 मीटर = 2 x 10-1 m

चार्ज B आणि बिंदू P मधील अंतर (rBP) = 20 सेमी = 0.2 मीटर = 2 x 10-1 m

पाहिजे आहे : बिंदू P वरील विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा.

उपाय:

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

प्रभार A ऋणात्मक आहे, त्यामुळे विद्युत क्षेत्राची दिशा Q च्या दिशेने असते.A (डावीकडे).

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

प्रभार B धनप्रभार असल्याने विद्युत क्षेत्राची दिशा Q पासून दूर असते.B (डावीकडे).

बिंदू A वरील एकूण विद्युत क्षेत्र:

E = EA + ईB

E = (4.5 x 105) + (२० x १०5)

ई = 13.5 x 105 एन / सी

विद्युत क्षेत्राची दिशा Q कडे आहेA (डावीकडे).

४. विद्युत क्षेत्राचे परिमाण येथे शून्य असते…

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

प्रभार A धनप्रभार आहे आणि प्रभार B धनप्रभार आहे, त्यामुळे विद्युत क्षेत्राचे परिमाण शून्य आहे. P बिंदूवर, दोन्ही आरोपांच्या दरम्यान.

ज्ञात :

चार्ज अ (क्यूA) = +20 μC = +20 x 10-6 C

चार्ज बी (क्यूB) = +40 μC = +40 x 10-6 C

k = ९ x १०9 Nm2C-2

चार्जमधील अंतर A आणि आरोप B = २० सेमी

चार्ज A आणि बिंदू P मधील चार्ज (rAP) = अ

चार्ज B आणि बिंदू P यांच्यातील अंतर (rBP) = २० – अ

पाहिजे आहे : विद्युत क्षेत्राचे परिमाण शून्य असून ते … येथे स्थित आहे.

उपाय:

बिंदू P वर चार्ज A द्वारे निर्माण केलेल्या विद्युत क्षेत्राचे परिमाण

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

चार्ज A धन आहे त्यामुळे विद्युत क्षेत्राची दिशा चार्ज A पासून दूर (उजवीकडे) असते.

B प्रभारामुळे P बिंदूवर निर्माण होणाऱ्या विद्युत क्षेत्राचे परिमाण :

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

चार्ज B धन आहे त्यामुळे विद्युत क्षेत्राची दिशा चार्ज B पासून दूर (डावीकडे) असते.

बिंदू P = 0 वरील एकूण विद्युत क्षेत्र :

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

a ची किंमत काढण्यासाठी आपण वर्गसमीकरणाचे सूत्र वापरतो.

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण शून्य आहे जेव्हा ते चार्ज A पासून 8 सेमी किंवा चार्ज B पासून 12 सेमी अंतरावर असते.

5खालील आकृतीच्या आधारे, wयेथे P बिंदू असा आहे की त्या बिंदूवर विद्युत क्षेत्र शून्य असेल? (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

उपाय

Tबिंदू P वर विद्युत क्षेत्राची तीव्रता मोजा, ​​असे गृहीत धरा की बिंदू P वर एक धन चाचणी प्रभार आहे. Q1 सकारात्मक आहे आणि Q2 ऋणात्मक आहे, म्हणून बिंदू P हा Q च्या उजवीकडे असला पाहिजे.2 किंवा Q च्या डावीकडे1जर बिंदू P हा Q च्या डावीकडे असेल तर1Q द्वारे निर्माण झालेले विद्युत क्षेत्र1 बिंदू P डावीकडे आहे (Q पासून दूर)1) आणि Q द्वारे निर्माण झालेले विद्युत क्षेत्र2 बिंदू P वर उजवीकडे (Q च्या दिशेने)1विद्युत क्षेत्राची दिशा विरुद्ध असते, ज्यामुळे दोन्ही विद्युत क्षेत्रे एकमेकांना नाहीसे करतात आणि परिणामी P बिंदूवरील विद्युत क्षेत्राची तीव्रता शून्य होते.

ज्ञात :

Q1 = +०० μC = +9 x 10-6 C

Q2 = -4 μC = -4 x 10-6 C

k = ९ x १०9 Nm2C-2

चार्ज १ आणि चार्ज २ मधील अंतर = ३ सेमी

Q मधील अंतर1 आणि बिंदू P (r1P) = अ

Q मधील अंतर2 आणि बिंदू P (r2P) = 3 + a

पाहिजे आहे : बिंदू P चे स्थान जेणेकरून बिंदू P वरील विद्युत क्षेत्र शून्य आहे

उपाय:

Pबिंदू P हा Q च्या डावीकडे आहे.1.

Q द्वारे निर्माण केलेले विद्युत क्षेत्र1 P बिंदूवर:

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

चाचणी प्रभार धन आहे आणि Q1 पॉझिटिव्ह आहे, त्यामुळे विद्युत क्षेत्राची दिशा डावीकडे असते.

Q द्वारे निर्माण केलेले विद्युत क्षेत्र2 P बिंदूवर:

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

चाचणी प्रभार धन आहे आणि Q2 ऋणात्मक आहे जेणेकरून विद्युत क्षेत्राची दिशा उजवीकडे असेल.

बिंदू A वरील निव्वळ विद्युत क्षेत्र:

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

वर्गसमीकरणाच्या सूत्राचा वापर करून 'a' ची किंमत काढा :

a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25

विद्युत क्षेत्राचे परिमाण आणि दिशा - समस्या आणि उपाय १५

Q मधील अंतर2 आणि बिंदू P (r2P) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 सेमी.

बिंदू P हा Q च्या उजवीकडे १.२ सेमी अंतरावर आहे.1.

अधिक वाचा

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय

१. दोन बिंदू प्रभार, QA = +८ μC आणि QB = -5 μC, हे कण r = 10 cm अंतराने वेगळे केले आहेत. परिबलाचे परिमाण काय आहे? विद्युत शक्तीस्थिरांक k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = ०.२ x १9 Nm2C-2.

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

ज्ञात :

चार्ज अ (क्यूA) = +8 μC = +8 x 10-6 C

चार्ज बी (qB) = -5 μC = -5 x 10-6 C

k = ९ x १०9 Nm2C-2

The अंतर चार्ज A आणि B च्या दरम्यान (rAB) = १५ सेमी = ०.१५ मी

पाहिजे : विद्युत बलाचे परिमाण

उपाय:

सूत्र कुलॉम्बचा कायदा :

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

विद्युत बलाचे परिमाण :

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

२. खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे दोन प्रभारित कण. QP = +१० μC आणि Qq = +२० μC दोन वस्तू r = 10 cm अंतराने वेगळ्या केल्या आहेत. स्थिरविद्युत बलाचे परिमाण किती आहे?

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

ज्ञात :

चार्ज पी (क्यू)P) = +10 μC = +10 x 10-6 C

चार्ज क्यू (क्यूQ) = +20 μC = +20 x 10-6 C

k = ९ x १०9 Nm2C-2

P आणि Q प्रभारांमधील अंतर (rPQ) = 12 सेमी = 0.12 मीटर = 12 x 10-2 m

पाहिजे आहे : Tविद्युत बलाचे परिमाण

उपाय:

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

३. खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे तीन प्रभारित कण एका रेषेत मांडलेले आहेत. प्रभार A = -5 μC, प्रभार B = +10 μC आणि प्रभार C = -12 μC. इतर दोन प्रभारांमुळे कण B वर कार्य करणारे निव्वळ स्थिरविद्युत बल काढा.

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

ज्ञात :

चार्ज ए (qA) = -5 μC = -5 x 10-6 C

चार्ज बी (qB) = +10 μC = +10 x 10-6 C

चार्ज सी (qC) = -12 μC = -12 x 10-6 C

k = ९ x १०9 Nm2C-2

कण A आणि B यांच्यातील अंतर (rAB) = 6 सेमी = 0.06 मीटर = 6 x 10-2 m

कण B आणि C यांच्यातील अंतर (rBC) = 4 सेमी = 0.04 मीटर = 4 x 10-2 m

पाहिजे आहे : कण B वरील निव्वळ स्थिरविद्युत बलाचे परिमाण आणि दिशा

उपाय:

कण B वरील निव्वळ बल हे F बलांची सदिश बेरीज आहेBA कण A द्वारे कण B वर लावलेले बल FBC कण C द्वारे कण B वर प्रयुक्त केले.

बल FBA कण A द्वारे कण B वर लावलेला प्रभाव :

 

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

स्थिरविद्युत बलाची दिशा कण A कडे आहे (डावीकडे).

बल FBC कण A द्वारे कण B वर लावलेला प्रभाव :

 

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

स्थिरविद्युत बलाची दिशा कण C कडे आहे (उजवीकडे).

कण B वरील निव्वळ स्थिरविद्युत बल :

FB = एफAB - एफBC = 675 N – 125 N = 550 न्यूटन.

कण B वरील निव्वळ स्थिरविद्युत बलाची दिशा कण C कडे आहे (उजवीकडे).

४. +Q1 = 10 μC, +Q2 = ५० μC आणि Q3 खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे कण आणि कण वेगळे केले आहेत. जर कण २ वरील निव्वळ स्थिरविद्युत बल शून्य असेल, तर कण ३ वरील स्थिरविद्युत प्रभार किती आहे?

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

ज्ञात :

चार्ज १ (q1) = +10 μC = +10 x 10-6 C

चार्ज १ (q2) = +50 μC = +50 x 10-6 C

चार्ज 1 आणि 2 मधील अंतर (r12) = 2 सेमी = 0.02 मीटर = 2 x 10-2 m

चार्ज 2 आणि चार्ज 3 मधील अंतर (r23) = 6 सेमी = 0.06 मीटर = 6 x 10-2 m

कण 2 वरील निव्वळ स्थिरविद्युत बल (F2) = १.१३३

पाहिजे : चार्ज ३ (क्यू3)

उपाय:

कण २ वरील निव्वळ बल हे आहे वेक्टर बल F ची बेरीज21 कण १ द्वारे कण २ वर लावलेले बल F23 कण ३ द्वारे कण २ वर प्रयुक्त केले.

बल F21 कण १ द्वारे कण २ वर लावलेला प्रभाव :

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

स्थिरविद्युत बलाची दिशा कण 3 कडे आहे (उजवीकडे).

बल F23 कण १ द्वारे कण २ वर लावलेला प्रभाव : 

स्थिरविद्युत बलाची दिशा कण 1 कडे आहे (डावीकडे).

कण 2 वरील निव्वळ स्थिरविद्युत बल = 0 :

कूलॉम्बचा नियम – समस्या आणि उपाय ११

अधिक वाचा

कोनीय संवेग – समस्या आणि उपाय

1. वस्तू सोबत जडत्व च्या क्षण of 2 किलो m2 फिरते २ रेड/से. काय आहे कोणीय गती वस्तूचे?

ज्ञात :

जडपणाचे क्षण (I) = १ किलो m2

कोनीय गती (ω) = ४ रेडियन/सेकंद

पाहिजे आहे : कोनीय संवेग (एल)

उपाय:

कोणीय संवेगाचे सूत्र:

L = मी ω

एल = कोणीय गती (किलो मीटर)2/s), I = जडत्व च्या क्षण (किलो मीटर)2), ω = कोनीय गती (रॅड/सेकंद)

कोणीय संवेग :

L = मी ω = (2)(1) = १००० किलो मीटर2/s

2. एक 2-kg त्रिज्या असलेली सिलेंडर पुली 0.1 मीटर कप्पी 2 rad/s च्या स्थिर कोनीय गतीने फिरते. कप्पीचा कोनीय संवेग किती आहे?

कोणीय संवेग – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

वस्तुमान पुलीच्या (एम) = ३ केg

पुली त्रिज्या (r) = ०.२ मी

कोनीय गती (ω) = 2 rजाहिरात/जाहिराती

पाहिजे आहे : कोनीय संवेग

उपाय:

भरीव दंडगोलाच्या जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = १/२ मीटर2

मी = जडत्व च्या क्षण (किलो मीटर)2), m = वस्तुमान (किलो), आर = त्रिज्या (एम)

जडत्वाचा क्षण:

I = 1/2 (2)(0.1)2 = (1)(0.01) = 0.01 किलोग्रॅम मीटर2

कोनीय वेग :

L = मी ω = (0.01)(2) = १००० किलो मीटर2/s

3. त्रिज्या असलेला २ किलोग्रॅम वजनाचा एकसमान गोल 0.2 मीटर फिरते २ रेड/से. चेंडूचा कोनीय संवेग किती आहे?

कोणीय संवेग – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

वस्तुमान चेंडूचा (एम) = 2 kg

चेंडूची त्रिज्या (r) = ०.२ मी

कोनीय गती (ω) = 4 राडी/एस

पाहिजे आहे : कोनीय संवेग

उपाय:

एकसमान गोलाच्या जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = (2/5) श्री.2

मी = क्षणजडत्वाचा टी (किलो मीटर)2), m = वस्तुमान (किलो), आर = त्रिज्या (एम)

एकसमान गोलाचा जडत्वाचा क्षण:

I = (2/5)(2)(0.2)2 = (4/5)(0.04) = 0.032 किलोग्रॅम मीटर2

गोलाचा कोनीय संवेग :

एल = आय ω = (0.032)(4) = १००० किलो मीटर2/s

4. A २-किलो कण स्थिर कोनीय गतीने फिरतो २ रेड/से. वर्तुळाची त्रिज्या १ असल्यास कोनीय वेग किती आहे?0 सेंटीमीटर

ज्ञात :

वस्तुमान वस्तूचा (एम) = ३ केg

वर्तुळाची त्रिज्या (r) = 10 सेमी = 10/100 = 0.1 मी

कोनीय वेग (ω) = 2 rad/s

पाहिजे आहे : कोनीय संवेग

उपाय:

कणांच्या जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = श्री.2 = (1)(0.1)2 = (1)(0.01) = 0.01 किलोग्रॅम मीटर2

कोणीय संवेग :

L = I ω = (0.01)(2) = 0.02 kg m2/s

अधिक वाचा

परिभ्रमण गतिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय

1. एखाद्या वस्तूला असते जडत्व च्या क्षण १ किलो m2 स्थिर कोनीय गतीने फिरते २ रेड/से. काय आहे फिरती गतीज ऊर्जा वस्तूचे?

ज्ञात :

जडत्वाचा क्षण (I) = १ किलो m2

The कोनीय गती (ω) = १ रेड/सेकंद

पाहिजे: फिरती गतीज ऊर्जा (KE)

उपाय:

परिभ्रमण गतिज ऊर्जेचे सूत्र:

KE = १/४ आय ω2

KE = फिरत्या गतीज ऊर्जा (किलो मीटर)2/s2), मी = जडत्वाचा क्षण (किलो मीटर)2), ω = कोनीय वेग (रॅड/सेकंद)

फिरती गतिज ऊर्जा:

KE = 1/2 I ω2 = 1/2 (1)(2)2 = 1/2 (1)(4) = ५००० जूल

2. ५० किलो सिलेंडर पुली ०.२ मीटर त्रिज्या असलेली एक कप्पी ४ रेडियन/सेकंदच्या स्थिर कोनीय गतीने फिरते. त्या कप्पीची परिभ्रमण गतिज ऊर्जा किती आहे?

परिभ्रमण गतिज ऊर्जा – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

वस्तुमान सिलेंडर पुलीच्या (एम) = ३ केg

सिलेंडरची त्रिज्या (r) = ०.२ मी

कोनीय वेग (ω) = 4 राडी/एस

पाहिजे आहे : फिरती गतीज ऊर्जा म्हणजे काय?

उपाय;

सिलेंडरच्या जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = १/२ मीटर2

मी = जडत्वाचा क्षण (किलो मीटर2), m = वस्तुमान (किलो), आर = त्रिज्या (मीटर)

सिलेंडर पुलीचा जडत्वाचा क्षण:

I = 1/2 (20)(0.2)2 = (10)(0.04) = 0.4 किलोग्रॅम मीटर2

कप्पीची फिरण्याची गतिज ऊर्जा:

KE = 1/2 I ω2 = 1/2 (0.4)(4)2 = (0.2)(16) = ५००० जूल

3. A-10 किलो त्रिज्या असलेला चेंडू 0.1 मीटर स्थिर गतीने फिरते २ रेड/से. चेंडूची गतिज ऊर्जा किती आहे?

ज्ञात :

वस्तुमान चेंडूचा (एम) = 10 kg

चेंडूची त्रिज्या (r) = ०.२ मी

कोनीय वेग (ω) = 10 rजाहिरात/जाहिराती

पाहिजे आहे : फिरती गतीज ऊर्जा

उपाय:

जडत्वाच्या क्षणाचे सूत्र:

I = (2/5) श्री.2

मी = जडत्व च्या क्षण (किलो मीटर)2), m = वस्तुमान (किलो), आर = त्रिज्या (एम)

चेंडूचा जडत्वाचा क्षण :

I = (2/5)(10)(0.1)2 = (4)(0.01) = 0.04 किलोग्रॅम मीटर2

चेंडूची फिरण्याची गतिज ऊर्जा:

KE = 1/2 I ω2 = 1/2 (0.04)(10)2 = (0.02)(100) = ५००० जूल

4. A 0.5-किलोग्रॅम कण स्थिर कोनीय गतीने फिरतात २ रेड/से. जर वर्तुळाची त्रिज्या असेल तर कणाची परिभ्रमण गतीज ऊर्जा काय आहे? 10 सेंटीमीटर

ज्ञात :

वस्तुमान कण (एम) = ३ केg

चेंडूची त्रिज्या (r) = 10 सेमी = 10/100 = 0.1 मी

कोनीय वेग (ω) = 2 rad/s

पाहिजे आहे : फिरती गतीज ऊर्जा

उपाय:

कणांचा जडत्वाचा क्षण :

I = श्री.2 = (0.5)(0.1)2 = (0.5)(0.01) = 0.005 किलोग्रॅम मीटर2

फिरती गतिज ऊर्जा:

KE = 1/2 I ω2 = 1/2 (0.005)(2)2 = 1/2 (0.005)(4) = (0.005)(2) = ५००० जूल

अधिक वाचा

परिभ्रमण गतिकी – समस्या आणि उपाय

१. सिलेंडर पुलीभोवती गुंडाळलेल्या दोरीवर F बल लावले जाते. टॉर्क is 2 एन एम आणि जडत्व च्या क्षण is 1 किलो m2, काय आहे कोनीय प्रवेग सिलेंडरच्या.

परिभ्रमण गतिकी – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

टॉर्क (τ) = २ न्यूटन मीटर

जडत्वाचा क्षण (I) = ०.५ किलो मीटर2

पाहिजे: सिलेंडरचा कोनीय प्रवेग

उपाय:

Στ = मी α

Στ = निव्वळ टॉर्क, I = जडत्वाचा क्षण, α = कोनीय त्वरण

सिलेंडरचे कोनीय त्वरण :

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s2

२. सिलेंडर पुलीभोवती गुंडाळलेल्या दोरीवर F बल लावले जाते. बलाचे परिमाण १० आहे. N, सिलेंडरची त्रिज्या 0.2 मीटर आहे आणि जडत्वाचा क्षण आहे 1 किलो m2, Wसिलेंडरचे कोनीय त्वरण किती आहे?

परिभ्रमण गतिकी – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

बल (F) = 10 N

सिलेंडरची त्रिज्या (R) = ०.२ मी

जडत्वाचा क्षण (I) = ०.५ किलो मीटर2

पाहिजे: सिलेंडरचे कोनीय त्वरण.

उपाय:

τ = एफआर

τ = टॉर्क, F = बल, R = सिलेंडरची त्रिज्या

टॉर्क :

τ = एफआर = (1० N)(०.२ मी) = २ N मी

Στ = मी α

Στ = निव्वळ टॉर्क, I = जडत्वाचा क्षण, α = कोनीय त्वरण

सिलेंडरचे कोनीय त्वरण :

α = Στ / I = २ / ०.५ = ४ रेडियन/सेकंद2

३. सिलेंडर पुलीभोवती गुंडाळलेल्या दोरीवर F बल लावले जाते. बलाचे परिमाण १० आहे. सिलेंडरची त्रिज्या 0.2 मीटर आणि वस्तुमान 20 आहे. kg m2,. डब्ल्यूसिलेंडरचा कोनीय प्रवेग किती आहे?

परिभ्रमण गतिकी – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

बल (F) = 10 N

सिलेंडरची त्रिज्या (R) = ०.२ मी

सिलेंडरचे वस्तुमान (M) = 20 kg

पाहिजे आहे : सिलेंडरचा कोनीय प्रवेग

उपाय:

τ = एफआर = (1० N)(०.२ मी) = २ N मी

जडत्वाचा क्षण:

I = 1⁄2 MR2 = 1⁄2 (20)(0.2)2 = 1⁄2 (20)(0.04) = 0.4 kg m2

सिलेंडरचे कोनीय त्वरण :

α = Στ / I = 2 / 0.4 = ४ रेडियन/सेकंद2

४. एका दंडगोलाकार कप्पीभोवती गुंडाळलेल्या दोरीने १ किलोग्रॅम वजनाचा एक ठोकळा लटकत आहे. कप्पीची जडत्व परिभ्रमण १ किलोग्रॅम आहे. m2 आणि कप्पीची त्रिज्या 0.2 मीटर आहे. कप्पीचे कोनीय त्वरण किती आहे? गुरुत्वाकर्षणामुळे प्रवेग ९.८ मी/से2.

परिभ्रमण गतिकी – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

कप्पीचा जडत्वाचा क्षण (I) = 1 kg m2

वस्तुमान ब्लॉकचे वजन (मीटर) = ४ किलो

गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 10 m/s²2

वजन (w) = mg = (1 kg)(10 m/s2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = 10 एन

कप्पीची त्रिज्या (R) = ०.२ मी

पाहिजे आहे : कोनीय प्रवेग

उपाय:

टॉर्क :

τ = एफआर = डब्ल्यू आर = (1० N)(०.२ मी) = २ N मी

जडत्वाचा क्षण:

I = ५० किलोग्रॅम मीटर2

कोनीय त्वरण :

α = Στ / I = 2 / 1 = ४ रेडियन/सेकंद2

५. एका दंडगोलाकार कप्पीभोवती गुंडाळलेल्या दोरीने १ किलोग्रॅम वजनाचा एक ठोकळा लटकत आहे. कप्पीचे वस्तुमान २० किलोग्रॅम आहे. आणि कप्पीची त्रिज्या 0,2 मीटर आहे. कप्पीचे कोनीय त्वरण काय आहे आणि मुक्तपणे पडणे ठोकळ्याचे त्वरण. गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण 10 m/s² आहे.2.

परिभ्रमण गतिकी – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

कप्पीचे वस्तुमान (M) = 20 kg

कप्पीची त्रिज्या (R) = ०.२ मी

ठोकळ्याचे वस्तुमान (m) = ८ किलो

गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 10 m/s²2

वजन (w) = mg = (1 kg)(10 m/s)2) = ८० किलोग्रॅम मीटर/सेकंद2 = 10 एन

पाहिजे आहे : कप्पीचे कोनीय त्वरण आणि ठोकळ्याचे मुक्त पतन त्वरण.

उपाय:

टॉर्क:

τ = एफआर = डब्ल्यू आर = (1० N)(०.२ मी) = २ N मी

सिलेंडर पुलीचा जडत्वाचा क्षण:

I = 1⁄2 MR2 = 1⁄2 (20)(0.2)2 = (10)(0.04) = 0.4 किलोग्रॅम मीटर2

कप्पीचे कोनीय त्वरण :

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 रॅड / एस2

ठोकळ्याचे मुक्त पतन त्वरण :

a = R α = (0.2)(5) = 1 m/s2

अधिक वाचा

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय

कणाचा जडत्वाचा क्षण

1. 100 ग्रॅम वजनाचा एक चेंडू 30 सेमी लांबीच्या दोरीच्या एका टोकाला बांधलेला आहे. परिभ्रमण अक्ष AB च्या संदर्भात चेंडूचा जडत्वाचा क्षण किती आहे? दोरीच्या वस्तुमानाकडे दुर्लक्ष करा.

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

AB येथील परिभ्रमणाचा अक्ष

वस्तुमान चेंडू (मीटर) = 100 ग्रॅम = 100/1000 = 0.1 किलोग्रॅम

चेंडू आणि फिरण्याचा अक्ष (r) यामधील अंतर = 30 सेमी = 0.3 मीटर

पाहिजे: चेंडूचा जडत्वाचा क्षण (I)

उपाय:

मी = श्री.2 = (०.२ किलोग्रॅम)(०.१ मीटर)2

I = (0.1 kg)(0.09 m2)

I = ५० किलोग्रॅम मीटर2

२. १०० ग्रॅमचा चेंडू, m1आणि २०० ग्रॅमचा चेंडू, m2६० सेमी लांबीच्या दांड्याने चेंडू जोडलेला आहे. दांड्याचे वस्तुमान विचारात घेतलेले नाही. परिभ्रमणाचा अक्ष दांड्याच्या केंद्रावर आहे. परिभ्रमणाच्या अक्षाभोवती चेंडूचा जडत्वाचा क्षण किती आहे?

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

चेंडू १ चे वस्तुमान (मी)1) = १०० ग्रॅम = १००/१००० = ०.१ किलो

चेंडू 1 चे अंतर आणि फिरण्याचा अक्ष (r1) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

चेंडूचे वस्तुमान (मी)2) = २०० ग्रॅम = २००/१००० = ०.२ किलो

The अंतर चेंडू 2 चा आणि फिरण्याचा अक्ष (r2) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

पाहिजे आहे : चेंडूंचा जडत्वाचा क्षण

उत्तर :

मी = मी1 r12 + मी2 r22

I = (0.1 kg)(0.3 मीटर)2 + (०.२ किलो)0.3 मीटर)2

I = (0.1 kg)(0.09 मीटर2) + (०.२ किलो)0.09 मीटर2)

मी = ०.५ किलो मीटर2 + ०.५ किलो मीटर2

मी = ०.५ किलो मीटर2

२. १०० ग्रॅमचा चेंडू, m1 आणि शंभर ग्रॅमचा चेंडू, m2, ६० सेमी लांबीच्या दांड्याने जोडलेले आहेत. दांड्याचे वस्तुमान दुर्लक्षित करा. परिभ्रमणाचा अक्ष चेंडूवर आहे. m2गोळ्यांचा जडत्वाचा क्षण काय आहे? दांड्याच्या वस्तुमानाकडे दुर्लक्ष करा.

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

चेंडू १ चे वस्तुमान (मी)1) = १.१३३१०० ग्रॅम = १००/१००० = ०.१ किलो

चेंडू 1 आणि फिरण्याचा अक्ष यांच्यातील अंतर (r1) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

चेंडू १ चे वस्तुमान (मी)2) = २०० ग्रॅम = २००/१००० = ०.२ किलो

चेंडू 2 आणि फिरण्याचा अक्ष यांच्यातील अंतर (r2) = ५० मी

पाहिजे आहे : चेंडूंचा जडत्वाचा क्षण

उपाय:

मी = मी1 r12 + मी2 r22

I = (0.2 kg)(0,6 मीटर)2 + (०.२ किलो)(०))2

I = (0.2 kg)(0.36 मीटर2) + 0

I = ५० किलोग्रॅम मीटर2

४. प्रत्येक चेंडूचे वस्तुमान १०० ग्रॅम असून ते एका दोरीने जोडलेले आहेत. दोरीची लांबी ६० सेमी आणि रुंदी ३० सेमी आहे. परिभ्रमण अक्षाभोवती चेंडूचा जडत्वाचा क्षण किती आहे? दोरीच्या वस्तुमानाकडे दुर्लक्ष करा.

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

चेंडूचे वस्तुमान = m1 = मी2 = मी3 = मी4 = 1१०० ग्रॅम = १००/१००० = ०.१ किलो

चेंडू आणि फिरण्याचा अक्ष यांच्यातील अंतर (r1) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

चेंडू 2 आणि फिरण्याचा अक्ष यांच्यातील अंतर (r2) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

चेंडू 3 आणि फिरण्याचा अक्ष यांच्यातील अंतर (r3) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

चेंडू 4 आणि फिरण्याचा अक्ष यांच्यातील अंतर (r4) = ३० सेमी = ३०/१०० = ०.३ मी

ज्ञात : जडपणाचे क्षण

उपाय:

मी = मी1 r12 + मी2 r22 + मी3 r32 + मी4 r42

I = (0.1 kg)(0.3 मीटर)2 + (०.२ किलो)0.3 मीटर)2 + (०.१ किलोग्रॅम)(०.३ मीटर)2 + (०.१ किलोग्रॅम)(०.३ मीटर)2

I = (0.1 kg)(0.09 मीटर2) + (०.१ किलोग्रॅम)(०.०९ मीटर2) + (०.१ किलोग्रॅम)(०.०९ मीटर2) + (०.१ किलोग्रॅम)(०.०९ मीटर2)

I = ५० किलोग्रॅम मीटर2

एखाद्या दृढ वस्तूचा जडत्वाचा क्षण

५. २ मीटर लांबीच्या आणि २ किलोग्रॅम वजनाच्या एकसमान दांड्याचा जडत्वाचा क्षण किती आहे? परिभ्रमणाचा अक्ष दांड्याच्या मध्यभागी आहे.

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

दांड्याचे वस्तुमान (M) = २ किलो

दांड्याची लांबी (L) = २ मीटर

पाहिजे: जडपणाचे क्षण

उपाय:

जेव्हा परिभ्रमणाचा अक्ष लांब एकसमान दांड्याच्या केंद्रावर असतो, तेव्हा जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = (1/12) एमएल2

I = (1/12) (2 kg)(2 मीटर)2

I = (1/12) (2 kg)(4 m2)

I = (1/12)(8 kg m2)

I = 8/12 kg m2

I = 2/3 kg m2

6. 2 मीटर लांबीच्या आणि 2 किलोग्रॅम वजनाच्या एकसमान दांड्याचा जडत्वाचा क्षण किती आहे? परिभ्रमणाचा अक्ष दांड्याच्या एका टोकाला आहे.

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

दांड्याचे वस्तुमान (M) = २ किलो

ताठ दांड्याची लांबी (L) = २ मीटर

पाहिजे: जडपणाचे क्षण

उपाय:

जेव्हा परिभ्रमणाचा अक्ष दांड्याच्या एका टोकाला असतो, तेव्हा जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = (1/3) एमएल2

I = (1/3) (2 kg)(2 मीटर)2

I = (1/3) (2 kg)(4 m2)

I = (1/3)(8 kg m2)

I = 8/3 kg m2

७. १० किलोग्रॅम वजनाचा आणि ०.१ मीटर त्रिज्येचा एक भरीव दंडगोल आहे. परिभ्रमणाचा अक्ष या भरीव दंडगोलाच्या केंद्रावर आहे, जो खालील आकृतीत दाखवला आहे. त्या दंडगोलाचा जडत्वाचा क्षण किती आहे?

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

भरीव सिलेंडरचे वस्तुमान (M) = १० किलो

सिलेंडरची त्रिज्या (L) = ०.१ मी

पाहिजे: जडत्वाचा क्षण

पाहिजे: जडत्वाचा क्षण

उपाय:

जेव्हा परिभ्रमणाचा अक्ष सिलेंडरच्या केंद्रावर असतो, तेव्हा जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = (1/2) MR2

I = (1/2) (10 kg)(0.1 m)2

I = (1/2) (10 kg)(0.01 m2)

I = (1/2)(0.1 kg m2)

I = ५० किलोग्रॅम मीटर2

८. ०.१ मीटर लांबीचा २० किलोग्रॅम वजनाचा एकसमान गोल. गोलाच्या केंद्रावर असलेला परिभ्रमणाचा अक्ष खालील आकृतीत दाखवला आहे.

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १ज्ञात :

गोलाचे वस्तुमान (M) = २० किलो

गोलाची त्रिज्या (L) = ०.१ मी

पाहिजे: जडत्वाचा क्षण

उपाय:

जेव्हा परिभ्रमणाचा अक्ष गोलाच्या केंद्रावर असतो, तेव्हा जडत्व परिबलाचे सूत्र:

I = (2/5) MR2

I = (2/5)(20 kg)(0.1 m)2

I = (2/5)(20 kg)(0.01 m2)

I = (2/5)(0.2 kg m2)

I = 0.4/5 kg m2

I = ५० किलोग्रॅम मीटर2

९. २ किलोग्रॅम वजनाची एक आयताकृती पातळ पट्टी, जिची लांबी ०.५ मीटर आणि रुंदी ०.२ मीटर आहे. खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, परिभ्रमणाचा अक्ष आयताकृती पट्टीच्या केंद्रावर आहे. त्या आयताचा जडत्वाचा क्षण किती आहे?

ज्ञात :

जडत्वाचा क्षण, कण आणि दृढ वस्तू – समस्या आणि उपाय १आयताकृती पट्टीचे वस्तुमान (M) = २ किलो

प्लेट (a) ची लांबी = ०.५ मी

प्लेटची रुंदी (b) = ०.२ मी

पाहिजे आहे : जडपणाचे क्षण

उपाय:

जेव्हा परिभ्रमणाचा अक्ष प्लेटच्या मध्यभागी असतो, तेव्हा जडत्व परिबलाचे सूत्र:

मी = (1/12) एम (ए2 + बी2)

I = (1/12)(2)(0.52 + 0.22)

I = (2/12)(0.25 + 0.04)

I = (1/6)(0.29)

I = 0.29/6 kg m2

अधिक वाचा