ठोस पदार्थहरूको चाप - समस्या र समाधानहरू
१. तलका चारवटा ब्लकहरूको पिण्ड र आयतन समान छन्। भुइँमा ब्लकले लगाएको कम चाप कुन हो?
समाधान
पी = एफ / ए
यस सूत्रको आधारमा यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि चाप (P) बल (F) सँग प्रत्यक्ष समानुपातिक र सतह क्षेत्रफल (A) सँग विपरीत समानुपातिक हुन्छ।
बल जति ठूलो हुन्छ, चाप त्यति नै ठूलो हुन्छ। सतह क्षेत्रफल जति ठूलो हुन्छ, चाप त्यति नै कम हुन्छ।
चित्रको आधारमा, भुइँसँग सम्पर्कमा रहेको सबैभन्दा ठूलो सतह क्षेत्र वस्तु III हो, त्यसैले भुइँमा वस्तु III को दबाब सबैभन्दा सानो हुन्छ।
२. यदि तलका चार त्रिभुजहरूको पिण्ड बराबर छ भने, भुइँमा सबैभन्दा ठूलो चाप चित्रले देखाउँछ ...
समाधान
पी = एफ / ए = डब्ल्यू / ए
P = दबाब , F = बल , w = तौल , A = सतह क्षेत्रफल
यस सूत्रको आधारमा यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि चाप (P) बल (F) सँग प्रत्यक्ष समानुपातिक र सतह क्षेत्रफल (A) सँग विपरीत समानुपातिक हुन्छ।
बल जति ठूलो हुन्छ, चाप त्यति नै ठूलो हुन्छ । सतह क्षेत्रफल जति ठूलो हुन्छ, चाप त्यति नै कम हुन्छ।
सबैभन्दा सानो सतह क्षेत्रमा सबैभन्दा बढी चाप हुन्छ।
३. सबैभन्दा ठूलो दबाब छविद्वारा देखाइएको छ ...
समाधान
पी = एफ / ए = डब्ल्यू / ए
P = दबाब , F = बल , w = तौल , A = सतह क्षेत्रफल
यस सूत्रको आधारमा यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि चाप (P) बल (F) सँग प्रत्यक्ष समानुपातिक र सतह क्षेत्रफल (A) सँग विपरीत समानुपातिक हुन्छ।
बल जति ठूलो हुन्छ, चाप त्यति नै ठूलो हुन्छ । सतह क्षेत्रफल जति ठूलो हुन्छ, चाप त्यति नै कम हुन्छ।
सबैभन्दा सानो सतह क्षेत्रमा सबैभन्दा बढी चाप हुन्छ।
४. २.५ मिटर २ को सतहमा ५०० न्यूटनको बल कार्य गर्दछ । चाप निर्धारण गर्नुहोस् e.
ज्ञात:
बल (F) = १५ न्यूटन
सतह क्षेत्रफल (A) = २.५ वर्ग मिटर २
चाहिएको: दबाब (P)
समाधान:
चाप (P):
पी = एफ / ए
पी = ५०० / २.५
पी = २०० न्यु/मिटर २
P = २०० पास्कल
५. एउटा बक्सको पिण्ड = ७५ किलोग्राम र गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (g) = १० m/s २. भुइँमा रहेको चाप निर्धारण गर्नुहोस्।
ज्ञात:
पिण्ड (मि) = २ किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (g) = १० m/s २
तौल (w) = mg = (७५ किलोग्राम)(१० m/s २ ) = ७५० किलोग्राम m/s २ = ७५० न्यूटन
सतह क्षेत्रफल (A) = ६ मिटर x ५ मिटर = ३० मिटर २
चाहियो: भुइँमा दबाब
समाधान:
P = F/A = w/A = ७५०/३० = २५ N/m २
६. एउटा बक्सको पिण्ड २४ किलोग्राम छ। गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग १० मिटर/सेकेन्ड छ । भुइँमा रहेको चाप नाप्नुहोस्।
ज्ञात:
पिण्ड (मि) = २ किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (g) = १० m/s २
तौल (w) = mg = (२४ kg)(१० m/s २ ) = २४० kg m/s २ = २४० न्यूटन
सतह क्षेत्रफल (A) = १ mx ०.४ m = ०.४ m २
चाहियो: भुइँमा दबाब
समाधान:
पी = एफ / ए = डब्ल्यू / ए
P = दबाब , F = बल , w = तौल , A = सतह क्षेत्रफल
भुइँमा दबाब:
पी = २४० एन / ०.४ मिटर २ = ६०० एन/मिटर २
- ठोस पदार्थको सन्दर्भमा दबाब भनेको के हो?
- उत्तर: दबाबलाई प्रति एकाइ क्षेत्रफलमा लगाइएको बलको रूपमा परिभाषित गरिन्छ। ठोस पदार्थहरूमा लागू गर्दा, यसले सम्पर्क क्षेत्रले भाग गरेको अर्को सतहमा ठोस वस्तुले लागू गर्ने बललाई जनाउँछ।
- सम्पर्क क्षेत्रले ठोस वस्तुले लगाएको दबाबलाई कसरी असर गर्छ?
- उत्तर: ठोस वस्तुले लगाएको दबाब सम्पर्क क्षेत्रफलको विपरीत समानुपातिक हुन्छ। यदि बल स्थिर रह्यो भने, सम्पर्क क्षेत्र बढाउँदा दबाब कम हुनेछ, र सम्पर्क क्षेत्र घटाउँदा दबाब बढ्नेछ।
- सुई र नङ जस्ता धारिलो वस्तुहरू किन सजिलै सतहहरूमा छिर्न सक्छन्?
- उत्तर: धारिलो वस्तुहरूको सम्पर्क क्षेत्र धेरै सानो हुन्छ। जब बल प्रयोग गरिन्छ, यसको परिणामस्वरूप टुप्पोमा उच्च दबाब हुन्छ, जसले गर्दा अन्य सामग्रीहरू छिर्न सजिलो हुन्छ।
- स्नोशुले मानिसलाई हिउँको गहिराइमा डुब्नबाट कसरी रोक्छ?
- उत्तर: स्नोशूले व्यक्तिको तौललाई ठूलो सतह क्षेत्रमा वितरण गर्छ, जसले गर्दा हिउँमा पर्ने दबाब कम हुन्छ। यसले डुब्नबाट रोक्छ वा कम गर्छ।
- किन भारी ट्रकहरूमा साना कारहरू भन्दा ठूला र चौडा टायरहरू हुन्छन्?
- उत्तर: ठूला र चौडा टायरहरूले ट्रकको भारी तौललाई ठूलो सतह क्षेत्रमा वितरण गर्छन्, जसले गर्दा सडकमा पर्ने दबाब कम हुन्छ। यसले सडकको क्षति रोक्न र राम्रो कर्षण प्रदान गर्न मद्दत गर्छ।
- ठोस स्तम्भको गहिराईसँग चाप कसरी सम्बन्धित छ?
- उत्तर: तरल पदार्थको विपरीत, ठोस पदार्थमा चाप गुरुत्वाकर्षणको कारणले गर्दा अनुमानित रूपमा गहिराइसँगै निरन्तर बढ्दैन। ठोस पदार्थको गहिराइमा रहेको चाप त्यो बिन्दुभन्दा माथिको तौल र ठोस पदार्थको संरचनात्मक र भौतिक गुण दुवैमा निर्भर गर्दछ।
- किन गह्रौं किताबले टेबललाई बिगार्न सक्दैन तर धेरै कम तौल भएको चुच्चो वस्तुले बिगार्न सक्छ?
- उत्तर: कुनै वस्तुले लगाउने दबाब त्यसको तौल र त्यो तौल बाँडिएको क्षेत्रफल दुवैको कार्य हो। एउटा भारी पुस्तकले आफ्नो तौल ठूलो क्षेत्रमा वितरण गर्छ, जसले गर्दा कम चाप हुन्छ। एउटा चुच्चो वस्तु, हलुका भए पनि, आफ्नो बल धेरै सानो क्षेत्रमा केन्द्रित गर्छ, जसले गर्दा उच्च चाप हुन्छ, जसले टेबललाई क्षति पुर्याउन सक्छ।
- ठोस पदार्थहरूमा दबाब वितरणले भवनको जगलाई कसरी असर गर्छ?
- उत्तर: भवनको जगले संरचनाको भार ठूलो क्षेत्रमा वितरण गर्छ, जसले गर्दा तलको जमिनमा दबाब कम हुन्छ। उचित दबाब वितरणले असमान बसोबासको कारणले भवन डुब्दैन वा झुक्दैन भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्दछ।
- अग्लो हिल जुत्ताले किन प्रायः नरम सतहहरूमा दाग छोड्छ?
- उत्तर: अग्लो हिलले लगाउने व्यक्तिको तौल धेरै सानो क्षेत्रमा केन्द्रित गर्छ, जसले गर्दा सम्पर्क बिन्दुमा उच्च चाप पर्छ। नरम सतहहरूमा, यो उच्च चापले इन्डेन्टेसन वा दागहरू निम्त्याउन सक्छ।
- यदि तपाईंले आफ्नो हात भित्तामा थिच्नुभयो भने, किन यो नरम पदार्थले भित्तामा ठोक्किएझैं भित्तामा ठोक्किँदैन?
- उत्तर: भित्ताको संरचनात्मक र भौतिक गुणहरूले विकृतिको प्रतिरोध गर्दछ, जब बल (तपाईंको हात) लागू गरिन्छ। भित्तामा तपाईंको हातले दबाब दिइरहेको बेला, भित्ताको सामग्री बलियो र कडा हुन्छ जसले दबाबको प्रतिरोध गर्न सक्छ, जसले गर्दा तपाईंको हात डुब्नबाट रोक्छ।
