உந்துதல் – பிரச்சனைகளும் தீர்வுகளும்

உந்துதல் – பிரச்சனைகளும் தீர்வுகளும்

1. 0.5 கிலோகிராம் எடையுள்ள ஒரு பந்து h உயரத்திலிருந்து தடையின்றி விழுகிறது.₁ = 7.2 மீட்டர் மற்றும் h உயரத்தை பிரதிபலித்தது.₂ = 3.2 மீட்டர். புவியீர்ப்பு காரணமாக முடுக்கம் = 10மீ/வி²தீர்மானிப்பவர் உந்துவிசை.

அறியப்பட்டது :

பந்தின் நிறை (மீ) = 0.5 கிலோகிராம்

முதல் உயரம் (h₁) = 7.2 மீட்டர்

இரண்டாவது உயரம் (h₂) = 3.2 மீட்டர்

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

தேவை : தூண்டுதல் (I)

தீர்வு:

மோதல்களுக்கு முன் பந்தின் வேகம் (v_o)

மோதலுக்கு முன் பந்தின் திசைவேகம், தடையற்ற வீழ்ச்சி இயக்கச் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டது. அறியப்பட்டது : உயரம் (h) = 7.2 மீட்டர், புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²². தேவை : மோதலுக்குப் பிறகான இறுதி வேகம்.

v² = 2 ஜிஹெச்

v _o ² = 2(10)(7.2) = 144

v _o = 2(10)(7.2) = 12 மீ/வி

பந்தின் வேகம் முன்பு மோதல் (v_o) = -12 மீ/வி. மைனஸ் குறி பந்தின் திசையைக் குறிக்கிறது.

மோதலுக்குப் பிறகு பந்தின் வேகம் (v_t)

மோதலுக்குப் பிறகு பந்தின் திசைவேகம், செங்குத்து இயக்கச் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்டது. அறியப்பட்ட உயரம் (h) = 3.2 மீட்டர், புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = -10 மீ/வி²²அதிகபட்ச உயரத்தில் இறுதி வேகம் (v_t²) = 0 தேவை : பந்துக்கும் தரைக்கும் இடையே மோதிய பிறகு அதன் ஆரம்ப வேகம்.

v _t ² = v _o ² + 2 gh

0 = v _o ² + 2 (-10)(3.2)

v _o ² = 64

v _o = √64 = 8 மீ/வி

மோதலுக்குப் பிறகு பந்தின் திசைவேகம் (v)_t) என்பது 8 மீ/வி

தூண்டுதல் (I)

கணத்தாக்கம் (I) = மாற்றம் வேகத்தை (Δp)

நான் = மீ (வி_t - வி_o) = (0.5)(8-(-12)) = (0.5)(8 + 12) = (0.5)(20) = 10 நியூட்டன் வினாடிகள்

2. 5 கிராம் எடையுள்ள ஒரு பந்து, ஒரு உயரத்திலிருந்து தடையின்றி விழுந்து தரையில் மோதுகிறது. புவியீர்ப்பு முடுக்கம், g = 10 மீ/வி.^-2மோதலுக்கு முன் பந்தின் திசைவேகம் 6 மீ/வி ஆகும்.^-1 மோதலுக்குப் பிறகு, பந்து 4 மீ/வி வேகத்தில் செங்குத்தாக எதிரொளிக்கப்படுகிறது. கணத்தாக்கத்தைக் கண்டறியவும்.

அறியப்பட்டது :

நிறை பந்துகளின் எடை (மீ) = 5 கிராம் = 0.005 கிலோகிராம்

மோதலுக்கு முன் பந்தின் வேகம் (v_o) = -6 மீ/வி

மோதலுக்குப் பிறகு பந்தின் திசைவேகம் (v)_t) = 4 மீ/வி

கூட்டல் மற்றும் கழித்தல் குறிகள், மோதலுக்கு முந்தைய திசையானது மோதலுக்குப் பிந்தைய திசைக்கு எதிரானது என்பதைக் குறிக்கின்றன.

தேவை: இம்பல்ஸ் (I)

தீர்வு:

கணத்தாக்கம் (I) = உந்தத்தில் ஏற்படும் மொத்த மாற்றம் (Δp).

I = Δp = mv_t – எம்வி_o = மீ (வி_t - வி_o)

I = (0.005)(4 – (-6)) = (0.005)(4 + 6) = (0.005)(10) = 0.05 நியூட்டன் வினாடி

3. 4 மீ/வி வேகத்தில் எறியப்பட்ட 20 கிராம் எடை கொண்ட ஒரு பொருள்.^-1 இடதுபுறமாக. சுவரில் மோதிய பிறகு, பந்து v என்ற திசைவேகத்துடன் எதிரொளிக்கப்படுகிறது.₂ = 2 மில்லி விநாடி^-1 வலப்பக்கம். கணத்தாக்கத்தைக் கண்டறியவும்.

அறியப்பட்டது :

பந்தின் நிறை (m) = 20 கிராம் = 0.020 கிலோகிராம்

மோதலுக்கு முன் பந்தின் வேகம் (v_o) = -4 மீ/வி (இடதுபுறம்)

மோதலுக்குப் பிறகு பந்தின் திசைவேகம் (v)_t) = +2 மீ/வி (வலதுபுறம்)

கூட்டல் மற்றும் கழித்தல் குறிகள் எதிர் திசையைக் குறிக்கின்றன.

தேவை : இம்பல்ஸ்

தீர்வு:

கணத்தாக்கம் (I) = உந்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் (Δp) = mv_t – எம்வி_o

உந்தம் (I) = m (v_t - வி_o) = 0.02 (2 – (-4))

உந்தம் (I) = 0.02 (2 + 4) = 0.02 (6)

உந்தம் (I) = 0.12 நியூட்டன் வினாடிகள்.

4. 5 மீ/வி வேகத்தில் செல்லும் 2 கிலோகிராம் பந்து ஒன்று சுவரில் மோதி, -5 மீ/வி திசைவேகத்துடன் திரும்பி வருகிறது. பந்தின் மீது செலுத்தப்பட்ட கணத்தாக்கத்தைக் கண்டறியவும்.
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = உந்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் = m(v₂ – v₁) = 2(-5 – 5) = -20 kg m/s

5. 3 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 4 வினாடிகளுக்கு 6 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. அப்பொருள் உணரும் கணத்தாக்கம் என்ன?
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 6 × 4 = 24 N s

6. 0.5 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள் ஓய்வு நிலையில் உள்ளது. பின்னர் அது 10 N·s என்ற கணத்தாக்கத்தால் முடுக்கப்படுகிறது. அதன் இறுதி வேகம் என்ன?
தீர்வு: இறுதி திசைவேகம் = கணத்தாக்கம் / நிறை = 10 / 0.5 = 20 மீ/வி

7. 6 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது 30 N·s கணத்தாக்கம் செயல்படுகிறது. திசைவேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் என்ன?
தீர்வு: Δv = உந்தம் / நிறை = 30 / 6 = 5 மீ/வி

8. 3 மீ/வி வேகத்தில் நகரும் 100 கிராம் பந்து ஒன்று கணத்தாக்கத்தால் நிறுத்தப்படுகிறது. அந்த கணத்தாக்கத்தின் மதிப்பு என்ன?
தீர்வு: உந்தம் = m(v₂ – v₁) = 0.1(0 – 3) = -0.3 kg m/s

9. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 5 வினாடிகளுக்கு 4 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 4 × 5 = 20 N s

10. 3 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 3 மீ/வி வேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கிறது மற்றும் ஒரு கணத்தாக்கத்தின் காரணமாக ஓய்வு நிலைக்கு வருகிறது. கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: உந்தம் = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 3) = -9 kg m/s

11. 5 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 3 வினாடிகளுக்கு 2 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. அதன் கணத்தாக்கம் என்ன?
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 2 × 3 = 6 N s

12. 4 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது 8 N·s கணத்தாக்கம் செயல்படுகிறது. திசைவேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் என்ன?
தீர்வு: Δv = உந்தம் / நிறை = 8 / 4 = 2 மீ/வி

13. 2 மீ/வி வேகத்தில் செல்லும் 1 கிலோகிராம் பந்து ஒன்று சுவரில் மோதி, அதே வேகத்தில் தன் திசையை மாற்றிக்கொள்கிறது. பந்தின் மீது செலுத்தப்படும் கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: உந்தம் = m(v₂ – v₁) = 1(-2 – 2) = -4 kg·m/s

14. 4 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 3 வினாடிகளுக்கு 3 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 3 × 3 = 9 N s

15. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது 10 N·s கணத்தாக்கம் செயல்படுகிறது. திசைவேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் என்ன?
தீர்வு: Δv = உந்தம் / நிறை = 10 / 2 = 5 மீ/வி

16. 3 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 2 வினாடிகளுக்கு 5 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. அப்பொருள் உணரும் கணத்தாக்கம் என்ன?
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 5 × 2 = 10 N s

17. 4 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 5 மீ/வி வேகத்தில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கிறது மற்றும் ஒரு கணத்தாக்கத்தின் காரணமாக ஓய்வு நிலைக்கு வருகிறது. கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: உந்தம் = m(v₂ – v₁) = 4(0 – 5) = -20 kg m/s

18. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 3 வினாடிகளுக்கு 6 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 6 × 3 = 18 N s

19. 3 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது 12 N·s கணத்தாக்கம் செயல்படுகிறது. திசைவேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் என்ன?
தீர்வு: Δv = உந்தம் / நிறை = 12 / 3 = 4 மீ/வி

20. 5 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 4 வினாடிகளுக்கு 1 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. அதன் கணத்தாக்கம் என்ன?
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 1 × 4 = 4 N s

21. 5 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது 15 N·s கணத்தாக்கம் செயல்படுகிறது. திசைவேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் என்ன?
தீர்வு: Δv = உந்தம் / நிறை = 15 / 5 = 3 மீ/வி

22. 4 மீ/வி வேகத்தில் நகரும் 3 கிலோகிராம் பந்து ஒன்று கணத்தாக்கத்தால் நிறுத்தப்படுகிறது. அந்த கணத்தாக்கத்தின் மதிப்பு என்ன?
தீர்வு: உந்தம் = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 4) = -12 kg m/s

23. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 1 வினாடிக்கு 5 நியூட்டன் விசையை உணர்கிறது. கணத்தாக்கத்தைக் காண்க.
தீர்வு: கணத்தாக்கம் = FΔt = 5 × 1 = 5 N s

1. உந்தம் என்றால் என்ன?
   • பதில்: கணத்தாக்கம் என்பது ஒரு பொருளின் மீது செயல்படும் விசை மற்றும் அந்த விசை செயல்படும் கால இடைவெளியின் பெருக்கற்பலன் ஆகும். இது பொருளின் உந்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது மற்றும் சூத்திரத்தால் வழங்கப்படுகிறது. $\text{இம்பல்ஸ்}=F\times \Delta t$.
2. கணத்தாக்கத்திற்கும் உந்தத்திற்கும் என்ன தொடர்பு?
   • பதில்: கணத்தாக்கம் என்பது ஒரு பொருளின் உந்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்குச் சமம். ஒரு பொருள் கணத்தாக்கத்தை உணர்ந்தால், அதன் உந்தமும் அதே அளவிற்கு மாறும்.
3. உயரத்திலிருந்து குதிக்கும்போது, ​​கடினமான தரையை விட மென்மையான பாயில் தரையிறங்குவது ஏன் பாதுகாப்பானது?
   • பதில்: கடினமான தரையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மென்மையான பாய் குதிப்பவரை நிறுத்த எடுக்கும் நேரத்தை அதிகரிக்கிறது. நிறுத்துவதற்கு அதிக நேரம் ஆவதால், குதிப்பவர் மீது செலுத்தப்படும் சராசரி விசை குறைகிறது, இதனால் காயம் ஏற்படும் அபாயம் குறைகிறது. இந்த அதிக நேரம், விசையைக் குறைத்தாலும் உந்தத்தை அப்படியே தக்கவைக்கிறது.
4. கார்களில் உள்ள காற்றுப்பைகள் உந்தத்தின் அடிப்படையில் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன?
   • பதில்: மோதலின் போது காற்றுப்பைகள் வேகமாக விரிவடைவதால், ஒரு நபரின் உந்தம் பூஜ்ஜிய நிலைக்கு வரும் நேரம் அதிகரிக்கிறது. விசையின் (வேகக்குறைப்பு) நேர இடைவெளியை அதிகரிப்பதன் மூலம், நபர் மீது செலுத்தப்படும் சராசரி விசை குறைக்கப்படுகிறது, இது காயம் ஏற்படும் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது.
5. பேஸ்பால் வீரர்கள் பந்தை அடிக்கும்போது ஏன் பந்தை முழுவதுமாக அடிக்கிறார்கள்?
   • பதில்: பந்தை அடித்த பிறகு தொடர்ந்து அடிப்பதானது, மட்டைக்கும் பந்துக்கும் இடையிலான தொடர்பு நேரத்தை அதிகரிக்கிறது. நீண்ட தொடர்பு நேரம் என்பது பந்தின் மீது ஒரு பெரிய உந்துவிசையைச் செலுத்த முடியும் என்பதாகும். இது பந்தின் உந்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அதிகரித்து, ஒருவேளை பந்தை இன்னும் வேகமாக அடிக்க வழிவகுக்கும்.
6. போக்குவரத்தில் உள்ள பொருட்கள் ஏன் பெரும்பாலும் மெத்தை போன்ற பொருட்களால் அடைக்கப்படுகின்றன?
   • பதில்: நுரை அல்லது குமிழி உறை போன்ற மெத்தை போன்ற பொருட்கள், ஒரு பொருள் மீது விசை செலுத்தப்படும்போது (உதாரணமாக, திடீரென நிறுத்தும்போதோ அல்லது கீழே விழும்போதோ) அது நின்றுவிடுவதற்கான நேரத்தை அதிகரிக்கின்றன. இது ஒரு குறிப்பிட்ட உந்தத்திற்குப் பொருளின் மீதான சராசரி விசையைக் குறைத்து, சேதத்தைத் தடுக்க உதவுகிறது.
7. கூடைப்பந்தை அதிக விசையுடன் துள்ளச் செய்வதன் விளைவை உந்தம் எவ்வாறு விளக்குகிறது?
   • பதில்: கூடைப்பந்தை எகிற வைக்கும்போது அதிக விசையைப் பிரயோகிப்பது, பந்திற்கு அளிக்கப்படும் உந்தத்தை அதிகரித்து, அதன் விளைவாக பந்தின் உந்தத்தில் ஒரு பெரிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இதன் பொருள், பந்து அதிக வேகத்துடன் மீண்டு எழும் என்பதாகும்.
8. உந்தத்தைப் பொறுத்தவரை, விளையாட்டு வீரர்கள் கீழே விழும்போது ஏன் உருளுமாறு அறிவுறுத்தப்படுகிறார்கள்?
   • பதில்: விழும்போது உருள்வது, உந்த மாற்றம் நிகழும் நேரத்தை அதிகரிக்கிறது. இதனால், விளையாட்டு வீரரின் உடலில் செலுத்தப்படும் சராசரி விசை குறைந்து, காயம் ஏற்படுவதற்கான சாத்தியமும் குறைகிறது.
9. வெவ்வேறு அளவிலான இரண்டு விசைகள் ஒரு பொருளின் மீது ஒரே கால அளவிற்குச் செயல்பட்டால், அவற்றின் கணத்தாக்கங்கள் எவ்வாறு ஒப்பிடப்படும்?
   • பதில்: கணத்தாக்கம் என்பது விசை மற்றும் நேரத்தின் பெருக்கற்பலன் ஆகும். இரண்டு விசைகளுக்கும் கால அளவு சமமாக இருப்பதால், பெரிய விசையின் கணத்தாக்கம் சிறிய விசையின் கணத்தாக்கத்தை விட அதிகமாக இருக்கும்.
10. உந்தத்தின் அடிப்படையில், கோல்ஃப் வீரர்கள் பந்தை அடிக்கும்போது ஏன் 'சுழற்றும்' இயக்கத்தைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்?

• பதில்: கோல்ஃப் மட்டையைச் சுழற்றும் இயக்கம், பந்துக்கும் மட்டைக்கும் இடையிலான தொடர்பு நேரத்தை அதிகரிக்கிறது. நீண்ட தொடர்பு நேரம், பந்துக்கு ஒரு பெரிய உந்துவிசையை அளிக்க அனுமதிக்கிறது. இது பந்தின் உந்தத்தில் ஒரு பெரிய மாற்றத்திற்கு வழிவகுத்து, அதன் விளைவாக, பந்தை மேலும் தொலைவிற்கு அடிக்க உதவுகிறது.