மீளா மோதல்கள்
மீளா மோதல்களில் இயக்க ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி பொருந்தாது. மோதும் இரண்டு பொருட்களின் மீது எந்தப் புற விசையும் செயல்படாத பட்சத்தில் மட்டுமே, மீளா மோதல்களில் உந்தப் பாதுகாப்பு விதி பொருந்தும். ஒரு மீளா மோதலில், மோதலுக்குப் பிறகு இரண்டு பொருட்களும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்கின்றன அல்லது ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்துவிடுகின்றன.
உதாரணக் கேள்வி 1.
இரண்டு பொருள்கள் 1 கிலோகிராம் என்ற ஒரே நிறையைக் கொண்டுள்ளன. பொருள் 1 ஒரு தட்டையான தளத்தில் 10 மீ/வி வேகத்தில் நகர்ந்து, ஓய்வில் உள்ள பொருள் 2 உடன் மோதுகிறது. மோதலுக்குப் பிறகு, இரண்டு பொருள்களும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்கின்றன. மோதலுக்குப் பிறகு இரண்டு பொருள்களின் வேகம் என்ன?
அறியப்பட்டது :
m 1 = 1 kg, m 2 = 1 kg, v 1 = 10 m/s, v 2 = 0
தேவை : வி
தீர்வு:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(1 kg)(10 m/s) + 0 = (1 kg + 1 kg) v'
10 kg m/s = (2 kg) v'
v' = 10 கி.கி மீ/வி : 2 கி.கி = 5 மீ/வி
உதாரணக் கேள்வி 2.
3 மீ/ வி வேகத்தில் நகரும் மூன்று கட்டங்கள் , ஓய்வில் உள்ள மற்றொரு கட்டத்துடன் மோதுகின்றன.
மோதல் மீளாதது. மோதலுக்குப் பிறகு கட்டியின் திசைவேகங்களின் வரிசை , பெரியதிலிருந்து சிறியதாக …
தீர்வு:
படம் 1 :
இறுதி உந்தம் = ஆரம்ப உந்தம்
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(4மீ)(3) + (மீ)(0) = (4மீ + மீ) v
12மீ + 0 = (5மீ) v
12மீ = 5மீ v
v = 12மீ / 5மீ = 12/5 = 2.4 மீ/வி
படம் 2 :
இறுதி உந்தம் = ஆரம்ப உந்தம்
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(மீ)(3) + (3மீ)(0) = (மீ + 3மீ) v
3மீ + 0 = (4மீ) v
3மீ = 4மீ v
v = 3மீ / 4மீ = 3/4 = 0.75 மீ/வி
படம் 3 :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(மீ)(3) + (மீ)(0) = (மீ + மீ) v
3மீ + 0 = (2மீ) v
3மீ = 2மீ v
v = 3மீ / 2மீ = 3/2 = 1.5 மீ/வி
உதாரணக் கேள்வி 3.
கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, m 1 = 2 kg மற்றும் m 2 = 1 kg நிறை கொண்ட இரண்டு பந்துகள் v 1 = 2 ms -1 மற்றும் v 2 = 4 ms -1 வேகத்துடன் எதிர் திசையில் நகர்கின்றன . மோதல் மீட்சியற்றது எனில், மோதலுக்குப் பிறகு இரண்டு பந்துகளின் வேகம் என்ன?
அறியப்பட்டது :
பந்து 1 இன் நிறை (மீ)1) = 2 கிலோகிராம்
பந்து 2-இன் நிறை (மீ 2 ) = 1 கிலோகிராம்
மோதலுக்கு முன் பந்து 1 இன் திசைவேகம் (v 1 ) = 2 மீ/வி
மோதலுக்கு முன் பந்து 2 இன் திசைவேகம் (v 2 ) = -4 மீ/வி
கூட்டல் மற்றும் கழித்தல் குறிகள், இரண்டு பந்துகளும் எதிர் திசைகளில் நகர்கின்றன என்பதைக் குறிக்கின்றன.
தேவை : மோதலுக்குப் பிறகு பந்துகளின் திசைவேகம் (v')
தீர்வு:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
உதாரணக் கேள்வி 4.
A மற்றும் B என்ற இரண்டு பொருள்கள், ஒவ்வொன்றும் 1.5 கிலோகிராம் நிறையுடன், v A = 4 மீ /வி மற்றும் v B = 5 மீ /வி வேகத்துடன் ஒன்றை ஒன்று அணுகுகின்றன . இந்த மோதல் மீட்சியற்றது எனில், மோதலுக்குப் பிறகு இரு பொருள்களின் வேகம் என்ன?
அறியப்பட்டது :
பொருள் A-யின் நிறை (m A ) = 1.5 கி.கி
பொருள் B-யின் நிறை (m B ) = 1.5 கி.கி
மோதலுக்கு முன் பொருள் A-யின் திசைவேகம் (v A ) = 4 மீ/வி (கூட்டல் குறி, வலப்புறமாக)
மோதலுக்கு முன் பொருள் B-யின் திசைவேகம் (v B ) = -5 மீ/வி (எதிர்மறை குறி, இடப்புறமாக)
தேவை : மோதலுக்குப் பிறகு இரு பொருட்களின் வேகம்
தீர்வு:
நேரியல் உந்தப் பாதுகாப்பு :
m A v A + m B v B = (m A + m B ) v'
(1.5)(4) + (1.5)(-5) = (1.5 +1.5) v'
6 – 7.5 = (3) v'
-1.5 = (3) v'
v' = -1.5 / 3
v' = -0.5 மீ/வி
மைனஸ் குறியானது, இரண்டு பொருட்களும் இடதுபுறமாக நகர்கின்றன என்பதைக் குறிக்கிறது.
மீளா மோதல்கள் பற்றிய 20 கருத்தியல் கேள்விகளும் பதில்களும்:
1. கேள்வி: மீளா மோதல் என்பதன் வரையறை என்ன? பதில்: ஒரு மீளா மோதலில், உந்தம் பாதுகாக்கப்பட்டாலும், இயக்க ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுவதில்லை. ஆரம்ப இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி மற்ற ஆற்றல் வடிவங்களாக மாற்றப்படுகிறது.
2. கேள்வி: முழுமையான மீட்சியற்ற மோதலுக்கும் பகுதி மீட்சியற்ற மோதலுக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன? பதில்: முழுமையான மீட்சியற்ற மோதலில், மோதலுக்குப் பிறகு பொருள்கள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்கின்றன. பகுதி மீட்சியற்ற மோதலில், பொருள்கள் பிரிகின்றன, ஆனால் இயக்க ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படுகிறது.
3. கேள்வி: மீளா மோதல்கள் உட்பட, அனைத்து வகையான மோதல்களிலும் எது மாறாமல் இருக்கும்? பதில்: மோதல்களின் மீள் தன்மையைப் பொருட்படுத்தாமல், அனைத்து மோதல்களிலும் உந்தம் எப்போதும் மாறாமல் இருக்கும்.
4. கேள்வி: மீளா மோதல்களில் இயக்க ஆற்றல் ஏன் பாதுகாக்கப்படுவதில்லை? பதில்: இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி, நிலை ஆற்றல், வெப்பம் அல்லது ஒலி போன்ற பிற ஆற்றல் வடிவங்களாக மாற்றப்படுகிறது.
5. கேள்வி: ஒரு மோதலுக்கு முன்னும் பின்னும் உள்ள திசைவேகங்களைக் கவனிப்பதன் மூலம், ஒரு மீளா மோதலை எவ்வாறு கண்டறியலாம்? பதில்: மோதலுக்கு முன்னரான மொத்த இயக்க ஆற்றலானது, மோதலுக்குப் பின்னரான மொத்த இயக்க ஆற்றலை விட அதிகமாக இருக்கும்.
6. கேள்வி: மீளா மோதல்கள் ஒரே ஒரு பரிமாணத்தில் மட்டுமே நிகழ முடியுமா? பதில்: இல்லை, மீளா மோதல்கள் ஒன்று, இரண்டு அல்லது மூன்று பரிமாணங்களில் நிகழலாம். அடிப்படைக் கோட்பாடுகள் மாறாமல் அப்படியேதான் இருக்கும், திசையன் கணக்கீடுகள் மட்டுமே மிகவும் சிக்கலானதாக மாறும்.
7. கேள்வி: துகள் இயற்பியலின் பின்னணியில், மீளா மோதல்களின் பொதுவான விளைவு என்ன? பதில்: துகள் இயற்பியலில், மீளா மோதல்கள் பெரும்பாலும் மோதும் துகள்களை வெவ்வேறு துகள்களாக உருமாற்றுகின்றன.
8. கேள்வி: ஒரு மீளா மோதலில் இழந்த ஆற்றலின் அளவை எவ்வாறு கண்டறிவது? பதில்: மொத்த ஆரம்ப இயக்க ஆற்றலுக்கும் மொத்த இறுதி இயக்க ஆற்றலுக்கும் உள்ள வித்தியாசத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலம்.
9. கேள்வி: மீளா மோதல்கள் ஏன் ஆற்றல் அழிவின்மை விதியை மீறுவதில்லை? பதில்: ஆற்றல் அப்போதும் பாதுகாக்கப்படுகிறது; அது முற்றிலும் இயக்க ஆற்றலாகவே இருப்பதற்குப் பதிலாக, ஒரு வடிவத்திலிருந்து (இயக்க ஆற்றல்) மற்ற வடிவங்களுக்கு (வெப்பம் அல்லது ஒலி போன்றவை) மாற்றப்படுகிறது.
10. கேள்வி: பெரும்பாலான நிஜ உலக மோதல்கள் மீளாத்தன்மை கொண்டவையா? பதில்: ஆம், பெரும்பாலான நிஜ உலக மோதல்கள் மீளாத்தன்மை கொண்டவை. ஏனெனில், பொதுவாக இயக்க ஆற்றலானது மற்ற வடிவங்களுக்கு சிறிதளவு மாற்றமடைகிறது.
11. கேள்வி: ஒரு மீளா மோதலில், இரண்டு பொருள்கள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொண்டால், அவற்றின் கூட்டுத் திசைவேகத்தைப் பற்றி என்ன கூறலாம்? பதில்: அவற்றின் கூட்டுத் திசைவேகம், உந்தப் பாதுகாப்பு விதியின்படி தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மோதலுக்குப் பிறகு, அவ்விரு பொருள்களும் ஒரு பொதுவான திசைவேகத்துடன் நகரும்.
12. கேள்வி: மீட்சி குணகம் மீளா மோதல்களுடன் எவ்வாறு தொடர்புடையது? பதில்: எனக் குறிக்கப்படும் மீட்சி குணகம், ஒரு மோதலின் “மீள்தன்மையை” அளவிடுகிறது. முற்றிலும் மீளா மோதல்களுக்கு, Δe=0 , .
13. கேள்வி: மீளா மோதல் ஏன் ஒலியை உருவாக்கக்கூடும்? பதில்: மோதலானது, மோதும் பொருட்களில் அதிர்வுகளை ஏற்படுத்தி, அதன் விளைவாகச் சுற்றியுள்ள ஊடகத்தில் ஒலி அலைகளை உருவாக்கக்கூடும்.
14. கேள்வி: மீளா மோதல்களில் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் ஒரு காரணியாக அமைய முடியுமா? பதில்: ஆம், குறிப்பாக மோதலின் விளைவாகப் பொருட்களின் உயரம் அல்லது நிலையில் மாற்றம் ஏற்பட்டு, இயக்க ஆற்றல் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலாக மாற்றப்படும்போது இது சாத்தியமாகும்.
15. கேள்வி: ரப்பர் பந்துகள் "துள்ளும் தன்மை" கொண்டவையாக இருந்தபோதிலும், ஏன் முழுமையான மீட்சியற்ற மோதல்களில் ஈடுபடுவதில்லை? பதில்: ரப்பர் பந்துகள் மீட்சி அல்லது மீட்சிக்கு அருகாமையிலான மோதல்களில் ஈடுபடுகின்றன, ஏனெனில் அவை தங்களின் இயக்க ஆற்றலின் பெரும்பகுதியைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு மீண்டும் துள்ளி எழுகின்றன. அவை ஒன்றோடு ஒன்று ஒட்டிக்கொள்வதில்லை; இது ஒரு முழுமையான மீட்சியற்ற மோதலின் பண்பாகும்.
16. கேள்வி: இரண்டு மென்மையான களிமண் பந்துகள் முற்றிலும் மீளா மோதலை வெளிப்படுத்த முடியுமா? பதில்: ஆம், ஏனெனில் இரண்டு மென்மையான களிமண் பந்துகள் மோதும்போது, அவை மீண்டும் தெறித்து வராமல் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்ள முனைகின்றன. இதுவே முற்றிலும் மீளா மோதலின் பண்பாகும்.
17. கேள்வி: மீளா மோதல் ஒன்று, சத்தமோ வெப்பமோ உருவாகாமல் நிகழ்வது சாத்தியமா? பதில்: அது அரிதானது, ஆனால் சாத்தியமே. அந்த ஆற்றலானது மற்ற நுட்பமான வழிகளில் சிதறடிக்கப்படலாம் அல்லது அக நிலை ஆற்றலாகச் சேமிக்கப்படலாம்.
18. கேள்வி: மீளா மோதல்களை மீளச் செய்ய முடியுமா? பதில்: பொதுவாக, மீளா மோதல்கள் மீளக்கூடியவை அல்ல. ஏனெனில், இயக்க ஆற்றலை மற்ற வடிவங்களுக்கு மாற்றுவது, ஆரம்ப நிலைக்குத் திரும்புவதைக் கடினமாக்குகிறது.
19. கேள்வி: காற்றுத் தடைக்கும் மீளா மோதல்களுக்கும் என்ன தொடர்பு? பதில்: காற்றுத் தடையானது, இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை வெப்பமாகச் சிதறடிப்பதன் மூலம், மோதல்களை மேலும் மீளா மோதல்களாக மாற்றக்கூடும்.
20. கேள்வி: கார் நொறுங்கும் மண்டலங்கள் போன்ற பாதுகாப்பு வடிவமைப்புகளில், மீளா மோதல்களுக்கு ஏதேனும் தாக்கங்கள் உண்டா? பதில்: ஆம், கார்களில் உள்ள நொறுங்கும் மண்டலங்கள், மீளா மோதல்களுக்கு உள்ளாகும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை இயக்க ஆற்றலை உறிஞ்சி, பயணிகள் மீது செயல்படும் விசைகளைக் குறைக்கின்றன.
இயற்பியலின் பாதுகாப்பு விதிகளைப் புரிந்துகொள்வதில் மீளா மோதல்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, மேலும் அவை எண்ணற்ற நடைமுறைப் பயன்பாடுகள் மற்றும் பாதுகாப்பு வடிவமைப்புகளில் ஒருங்கிணைந்த அங்கமாகவும் உள்ளன.
