ဓာတ်လှေကား သို့မဟုတ် ဓာတ်လှေကား၏ ဖြောင့်တန်းသောရွေ့လျားမှုတွင် နယူတန်၏ဥပဒေများကို အသုံးချခြင်းနှင့်ပတ်သက်သည့် မေးခွန်းဥပမာ ၄ ခု
၁။ ၅၀ ကီလိုဂရမ်အလေးချိန်ရှိသောလူတစ်ဦးသည် ဓာတ်လှေကားထဲတွင်ရှိနေသည်။ ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန်မြှင့်ခြင်း = ၁၀ မီတာ/စက္ကန့်2။ အောက်ပါအခြေအနေများတွင် ဓာတ်လှေကားကြမ်းပြင်မှ လူအပေါ်သို့ သက်ရောက်သော ပုံမှန်အား၏ ပမာဏကို ဆုံးဖြတ်ပါ-
(က) အသံတိတ်ဓာတ်လှေကား
(ခ) ဓာတ်လှေကားသည် တည်ငြိမ်သောအမြန်နှုန်းဖြင့် အောက်သို့ဆင်းသွားသည်
(ဂ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာ အရှိန်ဖြင့် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသည်2
(ဃ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာ အရှိန်ဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားသည်2
(င) အလွတ်ပြုတ်ကျသော ဓာတ်လှေကား
ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
လူတစ်ဦး၏ အလေးချိန် (မီတာ) = ၆၀ ကီလိုဂရမ်
ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန် (g) = 10 m/s2
လူတစ်ယောက်ရဲ့ အလေးချိန် (w) = mg = (50)(10) = 500 Newtons
Jawab :
(က) အသံတိတ်ဓာတ်လှေကား
ဓာတ်လှေကားက ရပ်တန့်နေပြီး အရှိန်မတက်ပါဘူး (a = 0)
အပေါ်သို့ ဦးတည်သောအားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ အောက်သို့ ဦးတည်သောအားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
(ခ) ဓာတ်လှေကားသည် တည်ငြိမ်သောအမြန်နှုန်းဖြင့် အောက်သို့ဆင်းသွားသည်
ဓာတ်လှေကားဟာ တည်ငြိမ်တဲ့အမြန်နှုန်းနဲ့ ရွေ့လျားနေပြီး အရှိန်မြှင့်ခြင်းမရှိပါဘူး (a = 0)။
အပေါ်သို့ ဦးတည်သောအားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ အောက်သို့ ဦးတည်သောအားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
(ဂ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာ အရှိန်ဖြင့် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသည်2
ဓာတ်လှေကားသည် 5 m/s အရှိန် (a) ဖြင့် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသည်2
မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် တူညီသော ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
N – w = ma
N = w + ma
N = ၅၀၀ + (၅၀)(၅)
N = ၅၀၀ + ၂၅၀
N = ၄၂၀ နယူတန်
ပုံမှန်အား (N) ၏ ပမာဏသည် အလေးချိန် (w) နှင့် ညီမျှသည်၊ ထို့ကြောင့် ဓာတ်လှေကား အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသောအခါ လူ၏ခန္ဓာကိုယ်သည် ပိုလေးသွားသည်ဟု ခံစားရသည်။ တစ်နည်းအားဖြင့် ဓာတ်လှေကား အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသောအခါ လူ၏ ထင်ရှားသော အလေးချိန်သည် ပိုကြီးလာသည်။ ထိုသူသည် ချိန်ခွင်ပေါ်တွင် ရပ်နေပါက ဓာတ်လှေကား အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသောအခါ ချိန်ခွင်သည် ထိုသူ၏ အလေးချိန် ပိုကြီးကြောင်း ပြသလိမ့်မည်။
(ဃ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာ အရှိန်ဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားသည်2
ဓာတ်လှေကားသည် 5 m/s အရှိန် (a) ဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားသည်2
မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် တူညီသော ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(5)
N = ၆၀၀ – ၁၈၀
N = ၄၂၀ နယူတန်
ဓာတ်လှေကား အောက်သို့ ရွေ့လျားသွားသည်နှင့်အမျှ လူ၏ခန္ဓာကိုယ်သည် ပေါ့ပါးသွားသည်ဟု ခံစားရသည်။ တစ်နည်းအားဖြင့် ဓာတ်လှေကား အောက်သို့ ရွေ့လျားသွားသည်နှင့်အမျှ လူ၏ ထင်ရှားသောအလေးချိန် တိုးလာသည်။ ထိုသူသည် ချိန်ခွင်ပေါ်တွင် ရပ်နေပါက၊ ဓာတ်လှေကား အောက်သို့ ရွေ့လျားသွားသည်နှင့်အမျှ ချိန်ခွင်သည် အလေးချိန် နိမ့်ကျသွားသည်ကို ပြသမည်ဖြစ်သည်။
(င) အလွတ်ပြုတ်ကျသော ဓာတ်လှေကား
free-fall elevator ဆိုသည်မှာ elevator သည် အောက်သို့ ရွေ့လျားခြင်းကို ဆိုလိုပြီး elevator ၏ acceleration (a) = gravitational acceleration (g) ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် g = 10 m/s2 ထို့နောက် a = 10 m/s2
မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် တူညီသော ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(10)
N = ၆၀၀ – ၁၈၀
N ကို = 0
ဓာတ်လှေကားက အလွတ်ကျနေချိန်မှာ လူတစ်ယောက်ရဲ့ အလေးချိန်က သုညပါ။ တစ်နည်းအားဖြင့်ဆိုရသော် အဲဒီလူဟာ သူတို့ကိုယ်သူတို့ အလေးချိန်မဲ့တယ်လို့ ထင်မြင်နေမှာပါ။ လူတစ်ယောက်ဟာ ချိန်ခွင်ပေါ်မှာ ရပ်နေမယ်ဆိုရင် ဓာတ်လှေကားက အောက်ကို ရွေ့သွားတဲ့အခါ ချိန်ခွင်က သူတို့ရဲ့ အလေးချိန်က သုညဖြစ်တယ်လို့ ဖော်ပြနေမှာပါ။ ဒီအခြေအနေက ဆွဲငင်အားမရှိတဲ့ အာကာသထဲမှာ ရှိနေတာနဲ့ ဆင်တူပါတယ်။
၂။ အောက်ပါအခြေအနေများတွင် 2000 kg အလေးချိန်ရှိသော lift support cable ပေါ်ရှိ tension force ၏ ပမာဏကို ဆုံးဖြတ်ပါ-
(က) အသံတိတ်ဓာတ်လှေကား
(ခ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာနှုန်းဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားသည်2
(ဂ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာ အရှိန်ဖြင့် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသည်2
(ဃ) အလွတ်ပြုတ်ကျသော ဓာတ်လှေကား
ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန် (g) = 10 m/s ဟု ယူဆပါ။2
ဆွေးနွေးချက်
သိထားပါတယ် :
မြှောက်တင်အလေးချိန် (မီတာ) = ၂၀၀၀ ကီလိုဂရမ်
ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန် (g) = 10 m/s2
မတင်နိုင်သောအလေးချိန် (w) = mg = (2000)(10) = 20.000 Newtons
Jawab :
(က) အသံတိတ်ဓာတ်လှေကား
ဓာတ်လှေကားက ရပ်တန့်နေပြီး အရှိန်မတက်ပါဘူး (a = 0)
အပေါ်သို့ ဦးတည်သောအားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ အောက်သို့ ဦးတည်သောအားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
မတင်ခြင်း ငြိမ်နေချိန်တွင် ကြိုးပေါ်ရှိ တင်းအား (T) = မတင်ခြင်း၏ အလေးချိန် (w) = 20.000 နယူတန်
(ခ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာနှုန်းဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားသည်2
ဓာတ်လှေကားသည် 5 m/s အရှိန် (a) ဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားသည်2
မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် တူညီသော ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
w – T = ma
တီ = ဝ – မာ
T = ၂၀,၀၀၀ – (၂၀၀၀)(၅)
တီ = ၁၂၀ – ၅၇.၆
T = ၆၂.၄ နယူတန်
ဓာတ်လှေကား အောက်သို့ ရွေ့သွားသောအခါ ကြိုးပေါ်ရှိ တင်းအား (T) သည် ဓာတ်လှေကား ငြိမ်နေချိန်ထက် နည်းသွားသည်။
(ဂ) ဓာတ်လှေကားသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၅ မီတာ အရှိန်ဖြင့် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသည်2
ဓာတ်လှေကားသည် 5 m/s အရှိန် (a) ဖြင့် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသည်2
မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် တူညီသော ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
တီ – ဝ = မာ
တီ = ဝ + မာ
T = ၂၀,၀၀၀ + (၂၀၀၀)(၅)
တီ = ၅၀ + ၂၇၃
T = ၆၂.၄ နယူတန်
ဓာတ်လှေကား အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသောအခါ၊ ကြိုးပေါ်ရှိ တင်းအား (T) သည် ဓာတ်လှေကား ရပ်တန့်နေချိန်ထက် ပိုမိုများပြားလာသည်။
(ဃ) အလွတ်ပြုတ်ကျသော ဓာတ်လှေကား
free-fall elevator ဆိုသည်မှာ elevator သည် အောက်သို့ ရွေ့လျားခြင်းကို ဆိုလိုပြီး elevator ၏ acceleration (a) = gravitational acceleration (g) ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် g = 10 m/s2 ထို့နောက် a = 10 m/s2
မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် တူညီသော ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး၊ မြှင့်တင်မှု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာရှိ အားသည် အနုတ်ဖြစ်သည်။
w – T = ma
တီ = ဝ – မာ
T = ၂၀,၀၀၀ – (၂၀၀၀)(၅)
တီ = ၁၂၀ – ၅၇.၆
T က = 0
ဓာတ်လှေကားတစ်ခု လွတ်လပ်စွာ ပြုတ်ကျနေချိန်တွင် ကြိုးရှိ တင်းအား (T) သည် သုညဖြစ်သွားသည်။ ကြိုးရှိ တင်းအားသည် ဓာတ်လှေကား၏ အလေးချိန်နှင့် ညီမျှသောကြောင့် ကြိုးရှိ တင်းအားသည် သုညဖြစ်သောအခါ ဓာတ်လှေကား၏ အလေးချိန်သည်လည်း သုညဖြစ်ပုံရသည်။ ဤအခြေအနေသည် အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် ဆွဲငင်အားမရှိသော လေဟာနယ် သို့မဟုတ် အာကာသတွင် ရှိနေချိန်နှင့် ဆင်တူသည်။
[အင်္ဂလိပ်ဘာသာ: ဓာတ်လှေကားတွင် နယူတန်၏ ရွေ့လျားမှုနိယာမကို အသုံးချခြင်း]
၃။ ၆၀ ကီလိုဂရမ်ရှိသော လူတစ်ဦးသည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၃ မီတာနှုန်းဖြင့် အောက်သို့ ရွေ့လျားနေသော ဓာတ်လှေကားထဲတွင် ရှိနေပါသည်။-2ကမ္ဘာမြေပေါ်ရှိ ဆွဲငင်အား၏ အရှိန်သည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၁၀ မီတာဖြစ်ပါက-2ထို့နောက် ဓာတ်လှေကားကြမ်းပြင်မှ လူအပေါ်သို့ သက်ရောက်သော ပုံမှန်အား၏ ပမာဏမှာ... ဖြစ်သည်။
က။ ၁၅၀၀ မြောက်
ခ။ ၂၀၀ မြောက်
ဂ။ ၃၄၀ မြောက်
D. ၇,၅၀၀ မြောက်
အီး ၆၀၀ မြောက်
ဆွေးနွေးချက်
၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-
အလေးချိန် (m) = 60 kg
လူနှင့် ဓာတ်လှေကား၏ အရှိန် (က) = 3 m/s2
ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန် (g) = 10 m/s2
ဆွဲငင်အား (w) = mg = (60)(10) = 600 နယူတန်
မေးမြန်းခဲ့သည်- ပုံမှန်အား (N)
အဖြေ:
ဓာတ်လှေကားထဲတွင် လူတစ်ဦးအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော အားနှစ်ခုရှိပြီး ၎င်းတို့မှာ ဆွဲငင်အား (w) နှင့် ဓာတ်လှေကားကြမ်းပြင်မှ လူတစ်ဦးအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော ပုံမှန်အား (N) တို့ဖြစ်သည်။ ဗက်တာပမာဏသုံးမျိုးရှိပြီး ၎င်းတို့မှာ ဆွဲငင်အား၊ ပုံမှန်အား နှင့် ဓာတ်လှေကားအရှိန်မြှင့်ခြင်းဖြစ်ပြီး၊ ဆွဲငင်အားကို အောက်သို့ညွှန်ပြခြင်း၊ ပုံမှန်အားကို အပေါ်သို့ညွှန်ပြခြင်းနှင့် ဓာတ်လှေကားအရှိန်မြှင့်ခြင်းကို အောက်သို့ညွှန်ပြခြင်းတို့ဖြစ်သည်။ အောက်သို့ညွှန်ပြသော ဗက်တာပမာဏကို အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်စေရန် ရွေးချယ်ပြီး အပေါ်သို့ညွှန်ပြသော ဗက်တာပမာဏကို အနုတ်လက္ခဏာဆောင်စေရန် ရွေးချယ်သည်။
∑F = ma
w – N = (60)(3)
၆၀၀ – N = ၁၈၀
N = ၆၀၀ – ၁၈၀
N = ၄၂၀ နယူတန်
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက D ပါ။
၄။ အလေးချိန် ၄၀ ကီလိုဂရမ်ရှိသော ရီဇာသည် အပေါ်သို့ ရွေ့လျားနေသော ဓာတ်လှေကားထဲတွင် ရှိနေသည်။ ရီဇာ၏ ခြေထောက်ပေါ်ရှိ ဓာတ်လှေကားကြမ်းပြင်၏ အားသည် 520 N ဖြစ်ပြီး ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန်သည် 10 m/s ဖြစ်ပါက-2ဒါဆိုရင် ဓာတ်လှေကားရဲ့ အရှိန်က....
က။ ၈ မီလီစက္ကန့်-2
ခ။ ၁၂ မီလီစက္ကန့်-2
ဂ။ ၂၀ မီလီစက္ကန့်-2
ဃ။ ၂၄ မီလီစက္ကန့်-2
အီး။ ၃၀ မီလီစက္ကန့်-2
ဆွေးနွေးချက်
၎င်းကို သိရှိရသည်မှာ-
အလေးချိန် (m) = 40 kg
ပုံမှန်အား (N) = 520 N
ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန် (g) = 10 m/s2
ဆွဲငင်အား (w) = mg = (40)(10) = 400 N
မေးသည်- ဓာတ်လှေကား၏ အရှိန်မြှင့်ခြင်း
အဖြေ:
∑F = ma
၄၀၀ – ၅၂၀ = (၄၀)(က)
-၁၂၀ = (၄၀)(က)
a = -၁၂၀/၄၀
a = -၃ မီတာ/စက္ကန့်2
ဓာတ်လှေကားရဲ့ အရှိန်က တစ်စက္ကန့်ကို ၃ မီတာ ရှိပါတယ်2။ အနုတ်လက္ခဏာက ဓာတ်လှေကားဟာ အပေါ်သို့ ရွေ့လျားနေတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။
မှန်ကန်တဲ့အဖြေက E ပါ။
မေးခွန်းရင်းမြစ်-
အထက်တန်း/သက်မွေးပညာ အထက်တန်းအတွက် အမျိုးသားစာမေးပွဲ ရူပဗေဒမေးခွန်းများ
