மையநோக்கு விசை – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்

மையநோக்கு விசை – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்

1. ஒரு கயிற்றின் முனையில் கட்டப்பட்ட 200 கிராம் பந்து ஒன்று, 5 rad s⁻¹ கோண வேகத்துடன் ஒரு கிடைமட்ட வட்டத்தில் சுழற்றப்படுகிறது ^. கயிற்றின் நீளம் 60 செ.மீ. எனில், மையநோக்கு விசை என்ன?

அறியப்பட்டது :

பொருளின் நிறை (m) = 200 gr = 200/1000 kg = 2/10 kg = 0.2 kg

கோண வேகம் (ω) = 5 ரேடியன்/வி

கயிற்றின் நீளம் = ஆரம் (r) = 60 செ.மீ = 60/100 மீ = 0.6 மீ

தேவை: மையநோக்கு விசை

தீர்வு:

மையநோக்கு விசை என்பது மையநோக்கு முடுக்கத்தை ஏற்படுத்தும் தொகுபயன் விசையாகும்.

மையநோக்கு விசையின் சமன்பாடு:

∑F = ma _s

∑F = mv ² /r = m ω ² r

∑ F = மையநோக்கு விசை , m = பொருளின் நிறை , v = நேர்கோட்டுத் திசைவேகம் , ω = கோணத் திசைவேகம் , r = ஆரம்.

∑F = m ω ² r = (0.2)(5) ² (0.6) = (0.2)(25)(0.6) = 3 N

2. ஒரு கயிற்றின் முனையில் கட்டப்பட்ட கல்லை ஒரு மாணவர் கிடைமட்ட வட்டத்தில் சுழற்றுகிறார். கல்லின் இறுதி வேகம் அதன் ஆரம்ப வேகத்தைப் போல் 2 மடங்கு எனில், மையநோக்கு விசை என்ன?

அறியப்பட்டது :

கல்லின் நிறை = மீ

கல்லின் வேகம் = v

கயிற்றின் நீளம் = ஆரம் = r

தேவை: மையநோக்கு விசை

தீர்வு:

^{3. R ​​ஆரம் கொண்ட ஒரு வளைவுச் சாலை, 10 மீ/ வி} வேகத்தில் செல்லும் ஒரு கார் பாதுகாப்பாக வளைவைக் கடக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது . காருக்கும் சாலைக்கும் இடையேயான நிலை உராய்வுக் குணகம் = 0.5. ஆரம் என்ன? புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ ^/வி².

அறியப்பட்டது :

வேகம் (v) = 10 மீ/வி

காருக்கும் சாலைக்கும் இடையேயான நிலை உராய்வுக் குணகம் (μs ₎ = 0.5

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

தேவை: ரேடியஸ்

தீர்வு:

கிடைமட்ட திசையில் செயல்படும் ஒரே விசை நிலை உராய்வு விசை ஆகும். நிலை உராய்வின் சமன்பாடு:

4. டயருக்கும் சாலைக்கும் இடையேயான நிலை உராய்வுக் குணகம் 0.4 ஆகும். புவியீர்ப்பு முடுக்கம் 10 மீ/வி² எனில் ^, வளைவான பாதையிலிருந்து சறுக்கி வெளியேறாமல் கார் திரும்புவதற்கான அதிகபட்ச வேகம் என்ன?

அறியப்பட்டது :

நிலை உராய்வுக் குணகம் (μ)_s) = 0.4

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

பாதையின் ஆரம் (R) = 40 மீட்டர்

தேவை: அதிகபட்ச வேகம் (v)

தீர்வு:

சீரான வட்ட இயக்கத்தில் நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியின் சமன்பாடு:

ΣF = மையநோக்கு விசை = நிகர விசை , m = நிறை , a _s = மையநோக்கு முடுக்கம் , v = நேர்கோட்டு வேகம் , R = பாதையின் ஆரம்

மையநோக்கு விசை

மையநோக்கு விசை என்பது மையநோக்கு முடுக்கங்களை உருவாக்கும் நிகர விசையாகும். இந்த நேர்வில், மையநோக்கு விசை என்பது நிலை உராய்வு விசையாகும்.

நிலை உராய்வு விசையின் சமன்பாடு:

μs = நிலை உராய்வுக் குணகம் , w = எடை , _m = நிறை, g = புவியீர்ப்பு முடுக்கம்

அதிகபட்ச வேகம் (v) :

1. மையநோக்கு விசை என்றால் என்ன?
   • பதில்: மையநோக்கு விசை என்பது ஒரு வட்டப் பாதையில் நகரும் பொருளின் மீது, அந்த வட்டம் அல்லது பாதையின் மையத்தை நோக்கிச் செயல்படும் விசையாகும். இது பொருளை அதன் வட்ட இயக்கத்தில் நிலைநிறுத்துவதற்குப் பொறுப்பாகும்.
2. மையநோக்கு விசைக்கும் மையவிலக்கு விசைக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன?
   • பதில்: மையநோக்கு விசை என்பது ஒரு பொருளை வட்டப் பாதையில் தொடர்ந்து இயங்க வைப்பதற்காக அதன் மீது செயல்படும் ஒரு உண்மையான விசையாகும். மறுபுறம், மையவிலக்கு விசை என்பது, சுழலும் ஒரு குறிப்பாயத்திலிருந்து பார்க்கும்போது, ​​ஒரு பொருளை வட்டத்தின் மையத்திலிருந்து விலக்கித் தள்ளுவது போல் தோன்றும் ஒரு உணரப்பட்ட விசையாகும். மையவிலக்கு விசை பெரும்பாலும் ஒரு "கற்பனையான" அல்லது "போலி" விசை என்று குறிப்பிடப்படுகிறது.
3. சுழலும் ஒரு பொருளின் மீதான மையநோக்கு விசை திடீரென அகற்றப்பட்டால் என்ன நடக்கும்?
   • பதில்: சுழலும் ஒரு பொருளின் மீதான மையநோக்கு விசை திடீரென அகற்றப்பட்டால், நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதியின்படி, அப்பொருள் விசை அகற்றப்பட்ட புள்ளியில் அதன் வட்டப் பாதைக்குத் தொடுகோடாக ஒரு நேர்க்கோட்டில் நகரும்.
4. மாறாத வேகத்தில், வட்டப் பாதையின் ஆரத்தைப் பொறுத்துத் தேவைப்படும் மையநோக்கு விசை எவ்வாறு மாறுகிறது?
   • பதில்: தேவையான மையநோக்கு விசையானது வட்டப் பாதையின் ஆரத்திற்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் உள்ளது. வேகம் மாறாமல் இருந்து ஆரம் அதிகரித்தால், தேவைப்படும் மையநோக்கு விசை குறையும், மற்றும் நேர்மாறாகவும் நிகழும்.
5. வட்ட இயக்கத்தில் உள்ள ஒரு பொருளின் வேகம் இருமடங்காக்கப்பட்டால், மையநோக்கு விசை எவ்வாறு மாறும்?
   • பதில்: மையநோக்கு விசையானது பொருளின் வேகத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். எனவே, வேகம் இருமடங்கானால், தேவைப்படும் மையநோக்கு விசை நான்கு மடங்கு அதிகமாகும்.
6. புவியீர்ப்பு விசையானது மையநோக்கு விசையாகச் செயல்பட முடியுமா?
   • பதில்: ஆம், புவியீர்ப்பு விசை ஒரு மையநோக்கு விசையாகச் செயல்பட முடியும். இதற்கு ஒரு சிறந்த உதாரணம், பூமிக்கும் சந்திரனுக்கும் இடையேயான ஈர்ப்பு விசையாகும், இது சந்திரனைப் பூமியைச் சுற்றியுள்ள அதன் சுற்றுப்பாதையில் நிலைநிறுத்துகிறது.
7. காரில் வேகமாகத் திரும்பும்போது, ​​ஏன் பக்கவாட்டில் தள்ளப்படுவது போல் உணர்கிறீர்கள்?
   • பதில்: ஒரு கார் வேகமாகத் திரும்பும்போது, ​​மையநோக்கு விசையானது திருப்பத்தின் மையத்தை நோக்கிச் செயல்பட்டு, காரை அதன் வட்டப் பாதையில் செல்ல வைக்கிறது. இருப்பினும், நிலைமம் காரணமாக உங்கள் உடல் நேர்கோட்டில் தொடர்ந்து செல்ல முனைகிறது. நீங்கள் உணரும் இந்த வெளிநோக்கிய தள்ளுதல், மையநோக்கு விசைக்கு ஒரு எதிர்வினையாகும், மேலும் இது பெரும்பாலும் "மையவிலக்கு விசை" என்று தவறாகப் புரிந்துகொள்ளப்படுகிறது.
8. ஒரு பொருளின் நிறை, மாறாத வேகத்தில் வட்ட இயக்கத்திற்குத் தேவைப்படும் மையநோக்கு விசையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?
   • பதில்: தேவையான மையநோக்கு விசை, பொருளின் நிறைக்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். வேகம் மற்றும் ஆரம் மாறாமல் இருக்கும் பட்சத்தில், பொருளின் நிறை இருமடங்கானால், தேவைப்படும் மையநோக்கு விசையும் இருமடங்காகும்.
9. ஒரு கார் திரும்பும்போது ஏற்படும் மையநோக்கு விசையில் உராய்வின் பங்கு என்ன?
   • பதில்: ஒரு கார் திரும்பும்போது, ​​டயர்களுக்கும் சாலைக்கும் இடையே உள்ள உராய்வு விசையே, காரை வளைவான பாதையில் வைத்திருக்கத் தேவையான மையநோக்கு விசையை வழங்குகிறது. உராய்வு விசை இல்லாவிட்டால் (உதாரணமாக, பனிக்கட்டியான சாலையில்), காரால் திரும்ப முடியாமல் வெளிப்புறமாகச் சறுக்கிவிடும்.
10. ஒரு கயிற்றின் இழுவிசை மையநோக்கு விசையாகச் செயல்பட முடியுமா?

• பதில்: ஆம், ஒரு கயிறு அல்லது நூலில் உள்ள இழுவிசை மையநோக்கு விசையாகச் செயல்பட முடியும். உதாரணமாக, ஒரு பொருளைக் கயிற்றைப் பயன்படுத்தி வட்டப் பாதையில் சுழற்றும்போது, ​​அந்தக் கயிற்றின் இழுவிசையானது, அப்பொருளை வட்டத்தில் தொடர்ந்து இயங்க வைப்பதற்குத் தேவையான மையநோக்கு விசையை வழங்குகிறது.