यदि तपाईंले रबर ब्यान्ड वा रबर टायरलाई निश्चित बिन्दुमा तन्काउनुभयो भने, यो तन्किन्छ। तपाईंले तनाव छोडेपछि, रबर यसको मूल लम्बाइमा फर्किनेछ। त्यसैगरी, जब तपाईंले स्प्रिङ तन्काउनुहुन्छ, यो तन्किन्छ। तपाईंले यसलाई छोडेपछि, यो यसको मूल लम्बाइमा फर्किनेछ। स्प्रिङ वा रबर तन्काउँदा तन्किन्छ र तनाव छोडेपछि यसको मूल लम्बाइमा फर्किनेछ किनभने यो लोचदार हुन्छ। लोच भनेको कुनै वस्तुमा लगाइएको बल हटाइएपछि यसको मूल आकारमा फर्कने क्षमता हो ।
के तपाईंले कहिल्यै चपाउने गम चपाउनुभएको छ? यदि तपाईंले दुवै हातले गम तान्नु भयो भने, यो लामो हुनेछ। तपाईंले तान छोडेपछि, गमको आकार उस्तै रहन्छ, वा गमको लम्बाइ यसको मूल अवस्थामा फर्कने छैन। प्लास्टिसिन, माटो, आदिको लागि पनि यही कुरा लागू हुन्छ। चपाउने गम, प्लास्टिसिन र माटो जस्ता वस्तुहरूलाई प्लास्टिक वस्तु भनिन्छ। स्प्रिङ जस्ता लोचदार वस्तुहरू पनि ठूलो बलले तानिएमा र तिनीहरूको लोचदार सीमा नाघेमा प्लास्टिक बन्न सक्छन्।
यदि स्प्रिङलाई दायाँतिर तानियो भने, यो फैलिनेछ र लम्बाइमा वृद्धि हुनेछ (चित्र १)। यदि तन्य बल धेरै ठूलो छैन भने, यो पाइयो कि स्प्रिङको लम्बाइमा वृद्धि तन्य बल (F) को परिमाणसँग समानुपातिक छ। अर्को शब्दमा, तन्य बल जति ठूलो हुन्छ, स्प्रिङको लम्बाइमा वृद्धि त्यति नै बढी हुन्छ। तन्य बल (F) को परिमाण र स्प्रिङको लम्बाइमा वृद्धिको अनुपात एक स्थिर मान हो।
बल (F) र स्प्रिङको लम्बाइमा भएको वृद्धि बीचको अनुपात स्थिर छ, जुन ग्राफको एउटै ढलानले संकेत गर्दछ (चित्र २)।
k भनेको स्प्रिङको लचकताको स्प्रिङ स्थिरांक वा गुणांक हो वा स्प्रिङको लचकताको मापन हो। यो सम्बन्ध पहिलो पटक १६७८ मा रोबर्ट हुक (१६३५ - १७०३) द्वारा अवलोकन गरिएको थियो, त्यसैले यसलाई हुकको नियम भनिन्छ ।
यदि स्प्रिङमा लगाइएको बलको परिमाण स्प्रिङको लोचदार सीमाभन्दा बढी छ भने, बल हटाइएपछि, स्प्रिङको लम्बाइ यसको मूल लम्बाइमा फर्कने छैन। हुकको नियम केवल लोचदार सीमासम्म मात्र लागू हुन्छ । स्प्रिङको लोचदार सीमा भनेको स्प्रिङ स्थायी रूपमा विकृत हुनु र स्प्रिङको लम्बाइ यसको मूल लम्बाइमा फर्कन नसक्नु अघि स्प्रिङमा लागू गर्न सकिने अधिकतम बल हो। यदि बलको परिमाण बढ्दै गयो भने, स्प्रिङ क्षतिग्रस्त हुनेछ।
समस्याहरूको उदाहरण
१. २०१७ राष्ट्रिय परीक्षा प्रश्नहरू
एउटा तीरलाई धनुषको डोरीमा जोडिन्छ, त्यसपछि २० N को बलले पछाडि तानिन्छ ताकि धनुषको डोरी २० सेन्टिमिटरको दूरीमा फैलियोस्। हावाको घर्षणलाई बेवास्ता गरिन्छ, तीरको द्रव्यमान २५० ग्राम हुन्छ, त्यसैले धनुषबाट प्रहार गर्दा तीरको गति...
छलफल
यो ज्ञात छ:
बल (F) = २० N
लम्बाइ ( s) मा वृद्धि = २० सेमी = ०.२ मिटर
तीरको पिण्ड (m) = २५० ग्राम = ०.२५ किलोग्राम
प्रारम्भिक वेग (v o ) = २ m/s
सोधियो: धनुषबाट प्रहार गर्दा तीरको गति कति हुन्छ?
उत्तर:
कार्य (W) = गतिज ऊर्जामा परिवर्तन ( ΔEK)
W = F s = (२०)(०.२) = ४
EK = १/२ मीटर (v)t2 - vo2) = १/२ मीटर (vt2) = १/२ (०.२५)(vt2) = १/२ (०.२५)(vt2) = ०.१२५ vt2
W = ΔEK
F s = १/२ मीटर (v t २ )
४ = ०.१२५ बनाम t २
४/०.१२५ = द्वितीय २
v t २ = १६००
v t = √४.१४
v t = √(१६)(२)
v t = ४√२ मिटर/सेकेन्ड
