முந்தைய இயற்பியல் பாடத்தில், நாம் துகள் இயக்கவியல் மற்றும் சுழற்சி இயக்கவியல் ஆகிய தலைப்புகளைப் பற்றிப் படித்தோம் . துகள் இயக்கவியலில், நேர்கோட்டு இயக்கம் , வட்ட இயக்கம் , பரவளைய இயக்கம் போன்ற நேரியல் இயக்கத்தில் உள்ள துகள்களைப் பற்றிப் படித்தோம் . சுழற்சி இயக்கவியலில், சுழலும் திடப் பொருட்களைப் பற்றிப் படித்தோம். இந்தத் தலைப்பில், சமநிலையில் உள்ள பொருட்களைப் பற்றிப் படித்தோம். சமநிலையில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன, அவை நிலைச் சமநிலை மற்றும் இயக்கச் சமநிலை ஆகும். நியூட்டனின் முதல் விதியின்படி, ஒரு பொருள் ஓய்வில் இருந்தால் அது நிலைச் சமநிலையிலும், ஒரு பொருள் மாறாத திசைவேகத்தில் நகர்ந்தால் அது இயக்கச் சமநிலையிலும் உள்ளது. இந்தக் கட்டுரை நிலைச் சமநிலை (அசையாத பொருட்கள்) பற்றிய விவாதத்தில் அதிக கவனம் செலுத்துகிறது.
திடப் பொருள் சமநிலை என்ற கருத்து ஒரு மிக முக்கியமான அடிப்படை அறிவாகும். இது அன்றாட வாழ்வில், குறிப்பாகப் பொறியியல் துறையில், பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. நிலைச் சமநிலையில் உள்ள ஒரு பொருளின் மீது செயல்படும் விசைகளைப் புரிந்துகொள்வதும் கணக்கிடுவதும், குறிப்பாகத் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு (கட்டிடக் கலைஞர்கள் அல்லது பொறியாளர்கள்) மிகவும் முக்கியமானது. ஒரு கட்டிடம், பாலம், வாகனம் போன்றவற்றை வடிவமைக்கும்போது, கட்டிடக் கலைஞர்கள் அல்லது பொறியாளர்கள், ஒரு கட்டிடம், வாகனம், பாலம் போன்றவற்றின் கட்டமைப்பு, அதன் மீது செயல்படும் விசைகளைத் தாங்கி, அது இடிந்து விழாமல் இருக்குமா என்பதையும் கவனமாகக் கணக்கிடுகிறார்கள்.
சிக்கல்களின் உதாரணம்
1. பின்வரும் படத்தைக் கவனியுங்கள்! 1,5 கிலோகிராம் எடை கொண்ட ஒரு தண்டு, அதன் ஒரு முனையில் சுவருக்கு செங்குத்தாகக் கீல் மூலம் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் அந்தக் கீலிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் ஒரு விளக்கு தொங்கவிடப்பட்டுள்ளது. தண்டைச் சமநிலையில் வைத்திருக்கப் பயன்படும் கயிற்றின் இழுவிசை…
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்டிருப்பது:
சுமையின் நிறை (மீ 1 ) = 2 கிலோகிராம்
தண்டின் நிறை (மீ 2 ) = 1,5 கிலோகிராம்
புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ வி²
சுமை எடை (w)1) = (2)(10) = 20 நியூட்டன்கள்
கம்பியின் எடை (w 2 ) = (1,5)(10) = 15 N
கேள்வி: தண்டு சமநிலையில் இருப்பதற்கு கயிற்றில் உள்ள இழுவிசையின் அளவு என்ன?
பதில்:
கயிற்றின் நீளம் பித்தகோரஸ் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:
கயிற்றின் இழுவிசையை (T ) கணக்கிடுக:
கீல் முனையில் சுழற்சி அச்சைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். தண்டின் மீது செயல்படும் விசையின் திருப்புத்திறனைக் கருத்தில் கொள்ளவும்.
விசையின் திருப்புத்திறன் 1:
τ 1 = w 2 r 2 = (15 N)(0,4 m) = -6 Nm
விசையின் திருப்புத்திறன் 1, தண்டை வலஞ்சுழியாகச் சுழலச் செய்கிறது, அதனால் விசையின் திருப்புத்திறன் 1 ஒரு எதிர்மறை குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது.
விசையின் திருப்புத்திறன் 2:
τ 2 = w 1 r 1 = (20 N)(0,6 m) = -12 Nm
விசையின் திருப்புத்திறன் 2, தண்டை வலஞ்சுழியாகச் சுழலச் செய்கிறது, அதனால் விசையின் திருப்புத்திறன் 1 ஒரு எதிர்மறை குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது.
விசையின் திருப்புத்திறன் 3:
τ 3 = T r 3 sin θ = (T)(0,8)(0,6/1) = 0,48T
விசையின் திருப்புத்திறன் 3, தண்டை எதிரெதிர் கடிகார திசையில் சுழலச் செய்கிறது, அதனால் விசையின் திருப்புத்திறன் 3 ஒரு நேர்மறையான குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது.
அமைப்பு நிலையாக இருப்பதற்கு, தொகுபயன் விசைத் திருப்புத்திறன் ( Στ) = 0
= 0
τ 1 + τ 2 + τ 3 = 0
– 6 – 12 + 0,48T = 0
– 18 + 0,48T = 0
0,48T = 18
T = 18/ 0,48
T = 37,5 நியூட்டன்
கேள்வி மூலம்:
மேல்நிலைப் பள்ளி/தொழிற்கல்வி உயர்நிலைப் பள்ளிக்கான தேசியத் தேர்வு இயற்பியல் கேள்விகள்
