නිව්ටන්ගේ චලිත නියමවල විසඳන ලද ගැටළු - ස්ථිතික බලය සහ චාලක ඝර්ෂණය
1. වස්තුවක් තිරස් තට්ටුවක් මත රැඳේ. ස්ථිතික ඝර්ෂණ සංගුණකය 0.4 ක් වන අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය 9.8 m/s වේ 2. (අ) ස්ථිතික ඝර්ෂණයේ උපරිම බලය (ආ) F හි අවම බලය තීරණය කරන්න.
විසඳුමක්
දන්නා:
ස්කන්ධය (m) = 1 kg
ස්ථිතික ඝර්ෂණ සංගුණකය (μs ) = 0.4
ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය (g) = 9.8 m/s 2
බර (w) = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 = 10 නිව්ටන්
සාමාන්ය බලය (N) = w = 10 නිව්ටන්
අවශ්යයි:
(අ) ස්ථිතික ඝර්ෂණයේ උපරිම බලය (ආ) F හි අවම බලය
විසඳුම:
(අ) ස්ථිතික ඝර්ෂණයේ උපරිම බලය
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 නිව්ටන්
(ආ) F හි අවම බලය
වස්තුව මත F බලය යොදන නමුත් වස්තුව චලනය නොවන්නේ නම්, එම වස්තුව මත බිම මගින් යොදන ස්ථිතික ඝර්ෂණ බලය තිබිය යුතුය. වස්තුව චලනය වීමට පටන් ගන්නේ නම්, ස්ථිතික ඝර්ෂණ බලය ඉක්මවා ගොස් තිබේ නම්, චාලක ඝර්ෂණ බලය තිබිය යුතුය. ස්ථිතික ඝර්ෂණයේ උපරිම බලයට වඩා F වැඩි නම් වස්තුව චලනය වීමට පටන් ගනී.
එබැවින් F හි අවම බලය = ස්ථිතික ඝර්ෂණයේ උපරිම බලය = නිව්ටන් 3.92 කි.
[irp] [අයිආර්පී]
2. 1 kg පෙට්ටිය F බලයක් මගින් තිරස් පෘෂ්ඨයක් දිගේ ඇද දමනු ලැබේ, එබැවින් පෙට්ටිය නියත ප්රවේගයකින් චලනය වේ. චාලක ඝර්ෂණ සංගුණකය 0.1 නම්, F බලයේ විශාලත්වය තීරණය කරන්න! (g = 9.8 m/s 2 )
දන්නා:
චාලක ඝර්ෂණ සංගුණකය ( μk ) = 0.1
පෙට්ටියේ ස්කන්ධය (m) = 1 kg
ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය (g) = 9.8 m/s 2
බර (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s 2 ) = 9.8 kg m/s 2 = 9.8 නිව්ටන්
සාමාන්ය බලය (N) = w = 9.8 නිව්ටන්
අවශ්යයි : එෆ්
විසඳුම:
නිව්ටන්ගේ පළමු නියමයෙන් කියැවෙන්නේ වස්තුවක් මත කිසිදු ශුද්ධ බලයක් ක්රියා නොකරන්නේ නම්, සෑම වස්තුවක්ම එහි නිශ්චලතාවයේ හෝ නියත ප්රවේගයෙන් සරල රේඛාවක පවතින බවයි.
එබැවින් වස්තුව නියත ප්රවේගයකින් චලනය වන්නේ නම්, ශුද්ධ බලයක් ( Σ F = 0) නොතිබිය යුතුය . චාලක ඝර්ෂණයේ බලය වස්තුව මත වම් දිශාවට ක්රියාත්මක වන පරිදි වස්තුව මත නිවැරදි දිශාවට F බලය යොදනු ලැබේ.
∑ එෆ් = 0
එෆ් – එෆ් කේ = 0
එෆ් = එෆ් කේ
චාලක ඝර්ෂණ බලය:
f k = μk N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 නිව්ටන්
වස්තුව නියත ප්රවේගයෙන් චලනය වේ, F = f k = 0.98 නිව්ටන්
[irp] [අයිආර්පී]
3. වස්තුවක් නියත ප්රවේගයෙන් ආනත තලයකින් පහළට ලිස්සා යයි. චාලක ඝර්ෂණ සංගුණකය ( μk ) තීරණය කරන්න . g = 9.8 m/s 2
විසඳුමක්
w = බර, w x = බරෙහි තිරස් සංරචකය, ආනතිය දිගේ ලක්ෂ්ය, w y = ආනත තලයට ලම්බකව බරෙහි සිරස් සංරචකය, N = සාමාන්ය බලය, f k = චාලක ඝර්ෂණයේ බලය.
දන්නා:
ස්කන්ධය (m) = 1 kg
ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය (g) = 9.8 m/s 2
බර (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s 2 ) = 9.8 kg m/s 2 = 9.8 නිව්ටන්
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 නිව්ටන්
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 නිව්ටන්
සාමාන්ය බලය (N) = w y = 4.9 √ 3 නිව්ටන්
අවශ්යයි : චාලක ඝර්ෂණ සංගුණකය ( μk )
විසඳුම:
වස්තුව නියත ප්රවේගයෙන් ආනත තලයකින් පහළට ලිස්සා යන බැවින් ශුද්ධ බලය = 0 වේ.
∑ එෆ් = 0
w x – f k = 0
w x = f k
w x = μ k N
5 = μ k ( 5 √ 3 )
μ k = 5 / 5 √ 3
μ k = 1 / √ 3
μ k = 0.58
[irp] [අයිආර්පී]
[wpdm_package id = '472 ′]
- ස්කන්ධය සහ බර
- සාමාන්ය බලය
- නිව්ටන්ගේ දෙවන චලිත නියමය
- ඝර්ෂණ බලය
- ඝර්ෂණ බලයකින් තොරව තිරස් පෘෂ්ඨයක් මත චලනය
- ඝර්ෂණ බලයක් සහිත රළු තිරස් පෘෂ්ඨයක් මත එකම ත්වරණයක් සහිත වස්තූන් දෙකක චලිතය.
- ඝර්ෂණ බලයකින් තොරව ආනත තලයක චලනය
- ඝර්ෂණ බලය සහිත රළු ආනත තලයක චලනය
- සෝපානයක චලනය
- ලණු සහ කප්පි මගින් සම්බන්ධ කර ඇති සිරුරු වල චලනය
- එකම විශාලත්ව ත්වරණයක් සහිත වස්තූන් දෙකක්
- පැතලි වක්රයක් වට කිරීම - චක්ර චලිතයේ ගතිකය
- බැංකු වක්රයක් වට කිරීම - චක්ර චලිතයේ ගතිකය
- තිරස් කවයක ඒකාකාර චලිතය
- ඒකාකාර චක්ර චලිතයේදී කේන්ද්රාපසාරී බලය
