நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி – சிக்கல்களும் தீர்வுகளும்

நியூட்டனின் இயக்க விதிகளில் தீர்க்கப்பட்ட கணக்குகள் – நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி 

1. 1 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், 5 மீ/வி என்ற சீரான முடுக்கத்தில் முடுக்கப்படுகிறது.²பொருளை முடுக்குவதற்குத் தேவைப்படும் நிகர விசையை மதிப்பிடுங்கள்.

அறியப்பட்டது :

நிறை (மீ) = 1 கிலோ

முடுக்கம் (அ) ​​= 5 மீ/வி²

தேவை : நிகர விசை (∑F)

தீர்வு:

நிகர விசையைக் கண்டறிய நாம் நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

∑ (எண்)F = ma

∑ (எண்)F = (1 கி.கி)(5 மீ/வி²) = 5 கி.கி மீ/வி² = 5 நியூட்டன்

2. நிறை ஒரு பொருளின் நிறை = 1 கிலோகிராம், நிகர விசை ∑F = 2 நியூட்டன்கள். அப்பொருளின் முடுக்கத்தின் எண் மதிப்பையும் திசையையும் கண்டறியவும்….

அறியப்பட்டது :

நிறை (மீ) = 1 கிலோ

நிகர விசை (∑F) = 2 நியூட்டன்

தேவை முடுக்கத்தின் அளவு மற்றும் திசை (அ)

தீர்வு:

a = ∑F / m

a = 2 / 1

a = 2 மீ/வி²

முடுக்கத்தின் திசை = நிகர விசையின் (∑F) திசை

3. பொருளின் நிறை = 2 கி.கி, F₁ = 5 நியூட்டன், F₂ = 3 நியூட்டன்கள். முடுக்கத்தின் எண் மதிப்பும் திசையும்…

அறியப்பட்டது :

நிறை (மீ) = 2 கிலோ

F₁ = 5 நியூட்டன்

F₂ = 3 நியூட்டன்

தேவை : முடுக்கத்தின் அளவு மற்றும் திசை (அ)

தீர்வு:

நிகர விசை :

∑ (எண்)எஃப் = எஃப்₁ - எஃப்₂ = 5 – 3 = 2 நியூட்டன்

முடுக்கத்தின் அளவு :

a = ∑F / m

a = 2 / 2

a = 1 மீ/வி²

முடுக்கத்தின் திசை = நிகர விசையின் திசை = F-இன் திசை₁

4. பொருளின் நிறை = 2 கி.கி, F₁ = 10 நியூட்டன், F₂ = 1 நியூட்டன்கள். முடுக்கத்தின் எண் மதிப்பும் திசையும்…

அறியப்பட்டது :

நிறை (மீ) = 2 கிலோ

F₂ = 1 நியூட்டன்

F₁ = 10 நியூட்டன்

F_1x = எஃப்₁ cos 60^o = (10)(0.5) = 5 நியூட்டன்

தேவை முடுக்கத்தின் அளவு மற்றும் திசை (அ)

தீர்வு:

நிகர விசை :

∑ (எண்)எஃப் = எஃப்_1x - எஃப்₂ = 5 – 1 = 4 நியூட்டன்

முடுக்கத்தின் அளவு :

a = ∑F / m

a = 4 / 2

a = 2 மீ/வி²

முடுக்கத்தின் திசை = நிகர விசையின் திசை = F-இன் திசை_1x

5. எஃப்₁ = 10 நியூட்டன், F₂ = 1 நியூட்டன், மீ₁ = 1 கி.கி, மீ₂ = 2 கி.கி. முடுக்கத்தின் அளவு மற்றும் திசை…

அறியப்பட்டது :

நிறை 1 (மீ)₁) = 1 கிலோகிராம்

நிறை 2 (மீ)₂) = 2 கிலோகிராம்

F₁ = 10 நியூட்டன்

F₂ = 1 நியூட்டன்

தேவை முடுக்கத்தின் அளவு மற்றும் திசை (அ)

தீர்வு:

நிகர விசை :

∑ (எண்)எஃப் = எஃப்₁ - எஃப்₂ = 10 – 1 = 9 நியூட்டன்

முடுக்கத்தின் அளவு :

a = ∑F / (மீ₁ + மீ₂)

a = 9 / (1 + 2)

a = 9 / 3

a = 3 மீ/வி²

முடுக்கத்தின் திசை = நிகர விசையின் திசை = F-இன் திசை₁

6.

40 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு கட்டியானது 200 நியூட்டன் விசையால் முடுக்கப்படுகிறது. கட்டியின் முடுக்கம் 3 மீ/வி ஆகும்.s²கட்டியால் உணரப்படும் உராய்வு விசையின் அளவைக் கண்டறியவும்.

அ. 15 N

பி. 40 என்

சி. 43 என்

டி. 80 என்

அறியப்பட்டது :

நிறை (மீ) = 40 கிலோ

விசை (F) = 200 N

முடுக்கம் (a) = 3 மீ/வி²

வான்டட்: உராய்வு விசை (F_g)

தீர்வு:

சமன்பாடு நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி

∑ (எண்)F = ma

∑ (எண்)F = நிகர விசை, m = நிறை, a = முடுக்கம்

விசை F-இன் திசை வலப்புறமாகவும், உராய்வு விசையின் திசை இடப்புறமாகவும் இருக்கும் (உராய்வு விசையின் திசையானது பொருளின் இயக்கத் திசைக்கு எதிரானது).

வலப்புறத்தை நேர்மறையாகவும், இடப்புறத்தை எதிர்மறையாகவும் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

∑ (எண்)F = ma

எஃப் – எஃப்_g = மா

200 - எஃப்_g = (40)(3)

200 - எஃப்_g = 120

F_g = 200 - 120

F_g = 80 நியூட்டன்

சரியான விடை D ஆகும்.

7. 100 கிராம் நிறையுள்ள A என்ற கட்டியானது, 300 கிராம் நிறையுள்ள B என்ற கட்டியின் மேல் வைக்கப்படுகிறது. பின்னர், B என்ற கட்டியானது 5 N விசையுடன் செங்குத்தாக மேல்நோக்கித் தள்ளப்படுகிறது. எனில், அதன் எதிர் விசையைக் கண்டறியவும். சாதாரண விசை கட்டம் B ஆல் கட்டம் A மீது செலுத்தப்படும் அழுத்தம்.

அ. 1 N

பி. 1.25 என்

சி. 2 என்

டி. 3 என்

அறியப்பட்டது :

விசை (F) = 5 நியூட்டன்

தொகுதி A இன் நிறை (மீ)_A) = 100 கிராம் = 0.1 கிலோகிராம்

B தொகுதியின் நிறை (மீ)_B) = 300 கிராம் = 0.3 கிலோகிராம்

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²

எடை தொகுதி A இன் (w_A) = (0.1 கி.கி)(10 மீ/வி²) = 1 கி.கி மீ/வி² = 1 நியூட்டன்

B தொகுதியின் எடை (w)_B) = (0.3 கி.கி)(10 மீ/வி²) = 3 கி.கி மீ/வி² = 3 நியூட்டன்

தேவை : B தொகுதியால் A தொகுதிக்கு செலுத்தப்படும் செங்குத்து விசை

தீர்வு:

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டு தொகுதிகளின் மீதும் பல்வேறு விசைகள் செயல்படுகின்றன.

F = தள்ளு விசை (B கட்டத்தின் மீது செயல்படும் விசை)

w_A = தொகுதி A இன் எடை (தொகுதி A மீது செயல்படுகிறது)

w_B = தொகுதி B இன் எடை (தொகுதி B மீது செயல்படும்)

N_A = கட்டம் B, கட்டம் A மீது செலுத்தும் செங்குத்து விசை (கட்டம் A மீது செயல்படுகிறது)

N_A' = கட்டம் A, கட்டம் B மீது செலுத்தும் செங்குத்து விசை (கட்டம் B மீது செயல்படுகிறது)

இரு கட்டிகளுக்கும் நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதியைப் பயன்படுத்துங்கள்:

∑ (எண்)F = ma

எஃப் - டபிள்யூ_A - w_B + N_A - என்_A' = (மீ_A + மீ_B) a

N_A மற்றும் N_Aஒரே அளவு ஆனால் எதிர் திசை கொண்ட செயல்-எதிர்வினை விசைகள் என்பதால் அவை சமன்பாட்டிலிருந்து நீக்கப்படுகின்றன.

எஃப் - டபிள்யூ_A - w_B = (மீ_A + மீ_B) a

5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) a

5 – 4 = (0.4) a

1 = (0.4) அ

a = 1 / 0.4

a = 2.5 மீ/வி²

A என்ற கட்டத்தின் மீது நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதியைப் பயன்படுத்துங்கள்:

∑ (எண்)F = ma

N_A - w_A = மீ_A a

N_A – 1 = (0.1)(2.5)

N_A - X = X = X

N_A = 1 + 0.25

N_A = 1.25 நியூட்டன்

சரியான விடை B ஆகும்.

8. 4 N எடை கொண்ட ஒரு பொருள், ஒரு கயிறு மற்றும் கப்பி மூலம் தாங்கப்பட்டுள்ளது. அந்தப் பொருளின் மீது 2 N விசை செயல்படுகிறது மற்றும் கயிற்றின் ஒரு முனை 9 N விசையால் இழுக்கப்படுகிறது. X என்ற பொருளின் மீது செயல்படும் நிகர விசையைக் கண்டறியவும்.

A. 3 N மேல்நோக்கி

B. 4 N கீழ்நோக்கி

சி. 9 வடக்கு மேல்நோக்கி

D. 9 N கீழ்நோக்கி

அறியப்பட்டது :

X இன் எடை (w_X) = 4 நியூட்டன்

இழுவிசை (F)_x) = 2 நியூட்டன்

இழுவிசை (F)_T) = 9 நியூட்டன்

வான்டட்: X என்ற பொருளின் மீது நிகர விசை செயல்படுகிறது.

தீர்வு:

பொருளின் மீது செயல்படும் செங்குத்தாக மேல்நோக்கிய விசைகள்

கயிற்றின் அனைத்துப் பகுதிகளிலும் இழுவிசையின் அளவு சமமாக உள்ளது. எனவே, இழுவிசை 9 N ஆகும்.

பொருளின் மீது செயல்படும் செங்குத்தாகக் கீழ்நோக்கிய விசைகள்

X என்ற பொருளின் மீது இரண்டு விசைகள் செயல்படுகின்றன, மேலும் அந்த இரண்டு விசைகளும் செங்குத்தாகக் கீழ்நோக்கியவை. எடையின் கிடைமட்டக் கூறு w ஆகும்._x மற்றும் விசை F இன் கிடைமட்ட கூறு_x.

பொருளின் மீது செயல்படும் நிகர விசை

F_T - w_X - எஃப்_x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

X என்ற பொருளின் மீது செயல்படும் நிகர விசை, செங்குத்தாக மேல்நோக்கிய 3 நியூட்டன்கள் ஆகும்.

சரியான விடை A ஆகும்.

9. ஒரு வழவழப்பான கிடைமட்டப் பரப்பில் ஆரம்பத்தில் ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பொருள். அப்பொருளின் மீது 16 N விசை செயல்படுவதால், அப்பொருள் 2 m/s² என்ற முடுக்கத்திற்கு உள்ளாகிறது.²ஒரு சொரசொரப்பான கிடைமட்டப் பரப்பில் ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பொருளின் மீது 2 N உராய்வு விசை செயல்பட்டால், அதே பொருளின் மீது 16 N விசை செயல்படும்போது அதன் முடுக்கத்தைக் கண்டறியவும்.

அ. 1.75 மீ/வி²

பி. 1.50 மீ/வி²

சி. 1.00 மீ/வி²

டி. 0.88 மீ/வி²

அறியப்பட்டது :

விசை (F) = 16 நியூட்டன்கள் = 16 கி.கி மீ/வி²

முடுக்கம் (a) = 2 மீ/வி²

உராய்வு விசை (F)_பணம்) = 2 நியூட்டன் = 2 கி.கி மீ/வி²

தேவை : பொருளின் முடுக்கம்?

தீர்வு:

வழுவழுப்பான கிடைமட்ட மேற்பரப்பு (உராய்வு விசை இல்லை):

∑ (எண்)F = ma

F = ma

16 = (மீ) 2

மீ = 16/2

மீ = 8 கிலோ

அந்தப் பொருளின் நிறை 8 கிலோகிராம் ஆகும்.

சொரசொரப்பான கிடைமட்ட மேற்பரப்பு (அங்கு ஒரு உராய்வு விசை உள்ளது):

∑ (எண்)F = ma

எஃப் – எஃப்_பணம் = மா

16 – 2 = 8 அ

14 = 8 அ

a = 14 / 8

a = 1.75 மீ/வி²

பொருளின் முடுக்கம் 1.75 மீ/வி ஆகும்.².

சரியான விடை A ஆகும்.

10. டாம் மற்றும் ஆண்ட்ரூ ஒரு பொருளை வழுவழுப்பான தரையில் தள்ளுகிறார்கள். டாம் அந்தப் பொருளை 5.70 N விசையுடன் தள்ளுகிறார். அப்பொருளின் நிறை 2.00 kg மற்றும் அது உணரும் முடுக்கம் 2.00 ms² எனில்,^-2பின்னர், டாம் செயல்படும் விசையின் அளவு மற்றும் திசையைத் தீர்மானிக்கவும்.

A. 1.70 N மற்றும் அதன் திசையானது ஆண்ட்ரே.டபிள்யூ செலுத்திய விசைக்கு எதிரானது.

B. 1.70 N மற்றும் அதன் திசையானது ஆண்ட்ரூவால் செயல்படும் விசையின் திசையைப் போன்றது.

C. 2.30 N மற்றும் அதன் திசையானது ஆண்ட்ரூவால் செயல்படும் விசைக்கு எதிரானது.

D. 2.30 N மற்றும் அதன் திசையானது ஆண்ட்ரூவால் செயல்படும் விசையின் திசையைப் போன்றது.

அறியப்பட்டது :

ஆண்ட்ரூ (F) ஆல் செயல்படும் தள்ளு விசை₁) = 5.70 நியூட்டன்

பொருளின் நிறை (மீ) = 2.00 கிலோ

முடுக்கம் (a) = 2.00 மீ/வி²

தேவை : டாம் (F) ஆல் செயல்படும் விசையின் அளவு மற்றும் திசை₂)?

தீர்வு:

நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதியைப் பயன்படுத்துங்கள்:

∑ (எண்)F = ma

F₁ + எஃப்₂ = மா

5.70 + F₂ = (2)(2)

5.70 + F₂ = 4

F₂ = 4 - 5.70

F₂ = – 1.7 நியூட்டன்

மைனஸ் அடையாளம் (F) என்பதைக் குறிக்கிறது.₂ஆண்ட்ரூ (F) ஆல் செயல்படும் தள்ளு விசைக்கு எதிர்மாறானது.₁).

சரியான விடை A ஆகும்.

11. கட்டியின் நிறை சமமாக இருந்தால், எந்த உருவம் மிகச்சிறிய முடுக்கத்தைக் காட்டும்?

தீர்வு

நிகர விசை A :

ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 நியூட்டன்கள், இடதுபுறம்

நிகர விசை B :

ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 நியூட்டன்கள், வலதுபுறம்

நிகர விசை C :

ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 நியூட்டன்கள், வலதுபுறம்

நிகர விசை D :

ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 நியூட்டன்கள், வலதுபுறம்

நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியின் சமன்பாடு:

ΣF = ma

a = ΣF / m

a = முடுக்கம், ΣF = நிகர விசை, m = நிறை

மேற்கண்ட சூத்திரத்தின் அடிப்படையில், முடுக்கம் (a) என்பது நிகர விசைக்கு (ΣF) நேர் விகிதத்திலும், நிறைக்கு (m) எதிர் விகிதத்திலும் இருக்கும். ஒரு பொருளின் நிறை சமமாக இருந்தால், தொகுபயன் விசை அதிகமாக இருந்தால், முடுக்கம் அதிகமாக இருக்கும் அல்லது தொகுபயன் விசை குறைவாக இருந்தால், முடுக்கம் குறைவாக இருக்கும்.
மேற்கண்ட கணக்கீட்டின்படி, மிகச்சிறிய நிகர விசை 1 நியூட்டன் ஆகும், எனவே முடுக்கமும் மிகச்சிறியதாக இருக்கும்.

சரியான விடை B ஆகும்.

12. கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 20 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது சில விசைகள் செயல்படுகின்றன.

பொருளின் முடுக்கத்தைக் கண்டறியவும்.

அறியப்பட்டது :

பொருளின் நிறை (மீ) = 20 கிலோ

நிகர விசை (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N

வான்டட்: ஒரு பொருளின் முடுக்கம்

தீர்வு:

நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியின் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட பொருளின் முடுக்கம்:

ΣF = ma

a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s²

13. கீழே உள்ள எந்தக் கூற்று நியூட்டனின் மூன்றாம் விதியை விவரிக்கிறது?

(1) பேருந்து திடீரென பிரேக் பிடித்தபோது பயணிகள் முன்னோக்கித் தள்ளினர்.

(2) பிகாகிதத்தில் புத்தகங்கள் விழவில்லை காகிதத்தை வேகமாக இழுக்கும்போது

(3) ஸ்கேட்போர்டிங் விளையாடும்போது, ​​பாதம் தரையைப் பின்னோக்கித் தள்ளினால், ஸ்கேட்போர்டு முன்னோக்கிச் சறுக்கும்.

(4) ஓகாற்று பின்னோக்கித் தள்ளப்பட, படகுகள் முன்னோக்கி நகர்கின்றன.

தீர்வு:

(1) நியூட்டனின் முதல் விதி

(2) நியூட்டனின் முதல் விதி

(3) நியூட்டனின் மூன்றாவது விதி

(4) நியூட்டனின் மூன்றாவது விதி

[wpdm_package id='470′]

1. நிறை மற்றும் எடை
2. சாதாரண சக்தி
3. நியூட்டனின் இரண்டாம் இயக்க விதி
4. உராய்வு விசை
5. உராய்வு விசை இல்லாத கிடைமட்ட மேற்பரப்பில் இயக்கம்
6. உராய்வு விசையுடன் கூடிய சொரசொரப்பான கிடைமட்டப் பரப்பில், ஒரே முடுக்கம் கொண்ட இரண்டு பொருட்களின் இயக்கம்.
7. உராய்வு விசை இல்லாத சாய்வுத் தளத்தின் மீதான இயக்கம்
8. உராய்வு விசையுடன் கூடிய சொரசொரப்பான சாய்வுத் தளத்தின் மீதான இயக்கம்
9. லிஃப்டில் இயக்கம்
10. பொருட்களின் இயக்கம் கயிறுகள் மற்றும் கப்பிகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
11. ஒரே அளவு முடுக்கம் கொண்ட இரண்டு பொருள்கள்
12. தட்டையான வளைவை வளைத்தல் – வட்ட இயக்கத்தின் இயக்கவியல்
13. சாய்வான வளைவைச் சுற்றி வருதல் – வட்ட இயக்கத்தின் இயக்கவியல்
14. கிடைமட்ட வட்டத்தில் சீரான இயக்கம்
15. சீரான வட்ட இயக்கத்தில் மையநோக்கு விசை