பகுதி மீள் மோதல்கள்
பகுதி மீள் மோதல்களில், உந்தப் பாதுகாப்பு விதி பொருந்தும், ஆனால் இயக்க ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி பொருந்தாது. ஒரு மோதல் நிகழும்போது, இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி ஒலி ஆற்றல், வெப்ப ஆற்றல் மற்றும் அக ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. 'மீள்' என்ற சொல்லின் பயன்பாடு, மோதலுக்குப் பிறகு இரண்டு பொருட்களும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்ளாமல், விலகிச் செல்கின்றன என்பதைக் குறிக்கிறது.
பகுதி மீள் மோதலுக்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டு, இரண்டு கோலிகள் அல்லது இரண்டு நீச்சல் பந்துகளின் ஒரு பரிமாண மோதல் ஆகும்.
உதாரணக் கேள்வி 1.
முறையே 1 கிலோகிராம் மற்றும் 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள பொருள்கள் A மற்றும் B, முறையே 4 மீ/வி மற்றும் 2 மீ/வி வேகங்களில் எதிர் திசைகளில் நகர்ந்து, ஒரு பகுதி மீள் மோதலில் மோதுகின்றன. மோதலுக்குப் பிறகு பொருள் A, 2 மீ/வி வேகத்தில் நகர்ந்தால், பொருள் B-யின் வேகம் என்ன?
அறியப்பட்டது :
m A = 1 கி.கி, m B = 2 கி.கி, v A = 4 மீ/வி (வலதுபுறம் எனில்), v B = -2 மீ/வி (இடதுபுறம் எனில்), v A ' = – 2 மீ/வி
தேவை : வி பி '
தீர்வு:
m A v A + m B v B = m A v A ' + m B v B '
(1 கிலோ)(4 மீ/வி) + (2 கிலோ)(-2 மீ/வி) = (1 கிலோ)(-2 மீ/வி) + (2 கிலோ)(வி பி ')
4 கிலோ m/s – 4 kg m/s = -2 kg m/s + (2 kg) v B '
0 = – 2 கிலோ m/s + (2 kg)(v B ')
-2 kg m/s = – 2 kg v B '
v B ' = 1 மீ/வி
மோதலுக்குப் பிறகு, பொருள் B ஆனது 1 மீ/வி வேகத்தில் (வலதுபுறமாக என வைத்துக்கொள்வோம்) மற்றும் பொருள் A ஆனது 2 மீ/வி வேகத்தில் (இடதுபுறமாக என வைத்துக்கொள்வோம்) நகர்கிறது.
உதாரணக் கேள்வி 2.
கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 4 கிலோகிராம் மற்றும் 5 கிலோகிராம் நிறையுள்ள பொருள்கள் A மற்றும் B எதிர் திசையில் ஒன்றை ஒன்று அணுகுகின்றன. மோதலுக்குப் பிறகு, இரண்டு பொருள்களும் திசையை மாற்றிக்கொண்டன; A-யின் வேகம் 4 மீ/வி ஆகவும் , B-யின் வேகம் 2 மீ / வி ஆகவும் இருந்தது . மோதலுக்கு முன் பொருள் B-யின் வேகம் என்ன?
அறியப்பட்டது :
பொருள் A இன் நிறை (மீ)A) = 4 கிலோகிராம்
பொருள் B-யின் நிறை (m B ) = 5 கி.கி
மோதலுக்கு முன் பொருள் A-யின் திசைவேகம் (v A ) = 6 மீ/வி
மோதலுக்குப் பிறகு பொருள் A-யின் திசைவேகம் (v A ') = 4 மீ/வி
மோதலுக்குப் பிறகு பொருள் B-யின் திசைவேகம் (v B ') = -2 மீ/வி
கூட்டல் மற்றும் கழித்தல் குறிகள், இரண்டு பொருட்களும் எதிர் திசைகளில் நகர்கின்றன என்பதைக் குறிக்கின்றன.
தேவை : மோதலுக்கு முன் பொருள் B-யின் திசைவேகம் (v B )
தீர்வு:
m A v A + m B v B = m A v A ' + m B v B '
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v B ')
24 – 10 = 16 + 5(v B ')
14 – 16 = 5 (v B ')
-2 = 5 (v B ')
v B ' = -2/5
v B ' = -0.4
மைனஸ் குறியானது, மோதலுக்குப் பிறகு பொருளின் திசையானது மோதலுக்கு முன்பு இருந்த திசையிலிருந்து வேறுபட்டது என்பதைக் குறிக்கிறது.
உதாரணக் கேள்வி 3.
கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சம நிறை கொண்ட இரண்டு பொருள்கள் ஒன்றை ஒன்று நெருங்கி வருகின்றன.
வலதுபுறமாக 5 மீ/வி வேகத்தில் மோதிய பிறகு பொருளின் (2) வேகம் v 2 ' எனில் , மோதலுக்குப் பிறகு பொருள் ஒன்றின் வேகம் v 1 ' (1) என்ன?
அறியப்பட்டது :
ஒவ்வொரு பொருளின் நிறை = மீ
மோதலுக்கு முன் பொருள் 1 இன் திசைவேகம் (v 1 ) = 8 மீ/வி
மோதலுக்கு முன் பொருள் 2 இன் திசைவேகம் (v 2 ) = 10 மீ/வி
மோதலுக்குப் பிறகு பொருள் 2-இன் திசைவேகம் (v 2 ') = 5 மீ/வி
தேவை : மோதலுக்குப் பிறகு பொருள் 1-இன் வேகம் (v 1 ')
தீர்வு:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
m (v 1 + v 2 ) = m (v 1 ' + v 2 ')
v 1 + v 2 = v 1 ' + v 2 '
8 + 10 = v 1 ' + 5
18 = v 1 ' + 5
v 1 ' = 18-5
v 1 ' = 13 மீ/வி
பகுதி மீள் தன்மை கொண்ட மோதல்கள் பற்றிய 20 கருத்து சார்ந்த கேள்விகளும் பதில்களும்:
1. கேள்வி: பகுதி மீள் மோதல் என்றால் என்ன? பதில்: பகுதி மீள் மோதல் என்பது, இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி பாதுகாக்கப்படும், ஆனால் அனைத்தும் பாதுகாக்கப்படாத ஒரு மோதல் ஆகும். பொருள்கள் ஒன்றிலிருந்து ஒன்று மீண்டு எழுகின்றன, ஆனால் அவற்றின் முழுமையான ஆரம்ப இயக்க ஆற்றல்களுடன் அல்ல.
2. கேள்வி: பகுதி மீள் மோதல், முழு மீள் மோதலில் இருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது? பதில்: ஒரு முழு மீள் மோதலில், மொத்த இயக்க ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது, ஆனால் ஒரு பகுதி மீள் மோதலில், இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி மட்டுமே பாதுகாக்கப்படுகிறது.
3. கேள்வி: ஒரு பகுதி மீள் மோதலில் எது மாறாமல் இருக்கும்? பதில்: பகுதி மீள் மோதல்கள் உட்பட, அனைத்து வகையான மோதல்களிலும் உந்தம் மாறாமல் இருக்கும்.
4. கேள்வி: ஒரு மோதலின் மீள்தன்மையை விவரிக்க , மீட்சி குணகம், , எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது? பதில்: பகுதி மீள்தன்மை கொண்ட மோதல்களுக்கு, 0<ε<1 ≤ 1-க்கு எவ்வளவு நெருக்கமாக இருக்கிறதோ, அந்த அளவிற்கு மோதல் அதிக மீள்தன்மை உடையதாக இருக்கும்.
5. கேள்வி: மீட்சி குணகம் 1-ஐ விட அதிகமாக இருக்க முடியுமா? பதில்: இல்லை. 1-ஐ விட அதிகமான பதிலீட்டு குணகம் என்பது, மோதலுக்கு முன்பை விடப் பிறகு அதிக இயக்க ஆற்றல் இருப்பதைக் குறிக்கும், இது ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியை மீறுகிறது.
6. கேள்வி: பகுதி மீள் மோதல்களில் இயக்க ஆற்றல் முழுவதும் ஏன் பாதுகாக்கப்படுவதில்லை? பதில்: இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி, ஒலி, வெப்பம் அல்லது பொருட்களின் உருக்குலைவு போன்ற பிற வடிவங்களாக மாற்றப்படுகிறது.
7. கேள்வி: ஒரு பகுதி மீள் மோதலில் தக்கவைக்கப்பட்ட இயக்க ஆற்றலின் அளவை எவ்வாறு கண்டறியலாம்? பதில்: மோதலுக்கு முன்னும் பின்னும் உள்ள மொத்த இயக்க ஆற்றலை ஒப்பிடுவதன் மூலம்.
8. கேள்வி: பகுதி மீள் தன்மை கொண்ட மோதல்கள் எப்போதும் ஒலியை உண்டாக்குகின்றனவா? பதில்: எப்போதும் இல்லை, ஆனால் மோதலினால் ஏற்படும் அதிர்வுகளின் காரணமாக ஒலி உருவாகலாம்.
9. கேள்வி: ஒரு பகுதி மீள் மோதலில், ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படாத இயக்க ஆற்றலுக்கு என்ன நிகழ்கிறது? பதில்: உருக்குலைவின் காரணமாக, அது பொதுவாக வெப்பம், ஒலி அல்லது நிலை ஆற்றல் போன்ற பிற ஆற்றல் வடிவங்களாக மாற்றப்படுகிறது.
10. கேள்வி: ஒரு மோதலின் மீள்தன்மையில் பொருளின் கலவை எவ்வாறு தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது? பதில்: ரப்பர் போன்ற சில பொருட்கள் அதிக மீள்தன்மை கொண்ட மோதல்களுக்கு உள்ளாகின்றன, அதேசமயம் களிமண் போன்ற மற்றவை மீள்தன்மையற்றவையாக இருக்கின்றன. இருப்பினும், பொருட்களின் பண்புகள் மற்றும் பிற காரணிகளால், பெரும்பாலான நிஜ உலக மோதல்கள் பகுதி மீள்தன்மை கொண்டவையாக இருக்கின்றன.
11. கேள்வி: இரண்டு எஃகுப் பந்துகள் பகுதி மீள் மோதலை வெளிப்படுத்த முடியுமா? பதில்: ஆம். எஃகுப் பந்துகள் ஏறக்குறைய முழுமையான மீள் மோதலைக் கொண்டிருப்பதாகத் தோன்றினாலும், பொதுவாக ஒரு சிறிய ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படுவதால், அது பகுதி மீள் மோதலாக அமைகிறது.
12. கேள்வி: பூமி ஒரு விண்கல்லுடன் மோதுவது பகுதியளவு மீள் தன்மை கொண்டதாகக் கருதப்படுகிறதா? பதில்: பொதுவாக, ஆம். இந்த மோதலின்போது இயக்க ஆற்றலின் ஒரு பகுதி வெப்பம், ஒலி மற்றும் ஒரு பள்ளம் உருவாக்கமாக மாற்றப்படுவதால், அது முழு இயக்க ஆற்றலையும் தக்கவைத்துக் கொள்வதில்லை.
13. கேள்வி: வெற்றிடத்தில் பகுதி மீள் மோதல் ஏற்பட முடியுமா? பதில்: ஆம். காற்றுத் தடை இல்லாவிட்டாலும், மோதும் பொருட்களின் உள்ளார்ந்த பண்புகள் ஆற்றல் இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
14. கேள்வி: உராய்வு போன்ற புற விசைகள், ஒரு மோதலின் மீள்தன்மையை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன? பதில்: புற விசைகள் அதிக இயக்க ஆற்றலைச் சிதறடிக்கக்கூடும், இதனால் மோதல் அதிக மீள்தன்மையற்றதாகிறது.
15. கேள்வி: பகுதி மீள் தன்மை கொண்ட மோதல்களைப் புரிந்துகொள்வது இன்றியமையாத நடைமுறைப் பயன்பாடுகள் உள்ளனவா? பதில்: ஆம், விளையாட்டு, பொறியியல் மற்றும் சாலை விபத்துப் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றில், பகுதி மீள் தன்மை கொண்ட மோதல்களைப் புரிந்துகொள்வது அத்தியாவசியமாக இருக்கலாம்.
16. கேள்வி: கார் உற்பத்தியாளர்கள் பகுதி மீள் தன்மை கொண்ட மோதல்களை ஏன் ஆய்வு செய்கிறார்கள்? பதில்: மோதல்களின் போது பயணிகளைப் பாதுகாக்கும் வகையில், தாக்க ஆற்றலைத் திறமையாக உள்வாங்கக்கூடிய வாகனங்களை வடிவமைப்பதற்காக.
17. கேள்வி: குவாண்டம் மட்டத்தில் துகள் இடைவினைகளை பகுதி மீள் தன்மை கொண்டதாகக் கருத முடியுமா? பதில்: ஆம். குவாண்டம் இயக்கவியல் புதிய நிகழ்வுகளை அறிமுகப்படுத்தினாலும், துகள்கள் தங்கள் இயக்க ஆற்றல் முழுவதையும் பாதுகாக்காத இடைவினைகளுக்கு உள்ளாகலாம்.
18. கேள்வி: மூலக்கூறு இடைவினைகளுக்கும் பகுதி மீள் மோதல்களுக்கும் என்ன தொடர்பு? பதில்: மூலக்கூறுகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதும்போது, அவை பகுதி மீள் மோதல்களுக்கு உள்ளாகி, சிறிதளவு ஆற்றலை மூலக்கூறுகளின் அதிர்வுகளாகவோ அல்லது சுழற்சிகளாகவோ மாற்றுகின்றன.
19. கேள்வி: ஆடுகளத்தில் ஒரு கூடைப்பந்து துள்ளுவது பகுதி மீள் மோதலை வெளிப்படுத்துகிறதா? பதில்: ஆம். சிறிதளவு ஆற்றல் ஒலியாகவும், பந்தின் லேசான உருக்குலைவினாலும் இழக்கப்படுவதால், இந்த மோதல் பகுதி மீள் தன்மையுடையதாகிறது.
20. கேள்வி: வாயுக்களில் ஏற்படும் மோதல்களின் மீள்தன்மையை வெப்பநிலை எவ்வாறு பாதிக்கிறது? பதில்: வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, வாயு மூலக்கூறுகள் வேகமாக நகர்ந்து, அதிக ஆற்றலுடன் மோத முடியும். இருப்பினும், இந்த மோதல்களின் மீள்தன்மையானது மூலக்கூறு பண்புகளைச் சார்ந்துள்ளது, மேலும் அது வெப்பநிலையுடன் நேரடியாகத் தொடர்பு கொண்டிருக்கவில்லை.
பகுதி மீள் மோதல்களைப் புரிந்துகொள்வது, அன்றாட அனுபவங்கள் மற்றும் இயற்பியல், பொறியியல் துறைகளில் உள்ள பல்வேறு நிகழ்வுகள் குறித்த நுண்ணறிவை வழங்குகிறது.