சுருள் மாறிலி சமன்பாடு பற்றிய 3 கேள்விகள்
1. தடையின்றி தொங்கவிடப்பட்ட ஒரு சுருள்வில்லின் நீளம் 10 செ.மீ. ஆகும். அதன் மறுமுனையில் 200 கிராம் எடை ஒன்று தொங்கவிடப்பட்டுள்ளதால், சுருள்வில்லின் நீளம் 11 செ.மீ. ஆகிறது. g = 10 மீ/வி² எனில் , சுருள்வில் விசை மாறிலி என்ன?
அறியப்பட்டவை:
சுருளின் ஆரம்ப நீளம் (y 1 ) = 10 செ.மீ = 0.10 மீ
சுருளின் இறுதி நீளம் (y² ) = 11 செ.மீ = 0.11 மீ
சுருள் நீள மாற்றம் (Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01 மீட்டர்
சுமையின் நிறை (m) = 200 கிராம் = 0.2 கிலோகிராம்
சுமை எடை (w) = mg = (0,2)(10) = 2 நியூட்டன்கள்
தேவை: சுருள் மாறிலி (k)
தீர்வு:
சுருள் மாறிலி சூத்திரம்:
F = k Δy
k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 நியூட்டன்கள்/மீட்டர்
2. ஒரு சுருள்வில்லை 0.5 ஜூல் நிலை ஆற்றலுடன் 10 செ.மீ. அளவுக்கு நீட்டலாம். அதன் சுருள்வில் மாறிலி என்ன?
அறியப்பட்டவை:
சுருள் நீளத்தின் (Δy) சேர்ப்பு = 10 செ.மீ = 0.1 மீட்டர்
சுருள் நிலை ஆற்றல் (EP) = 0.5 ஜூல்
தேவை: சுருள் மாறிலி (k)
தீர்வு:
சுருள் நிலை ஆற்றல் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி சுருள் மாறிலி கணக்கிடப்படுகிறது:
EP = ½ k Δy2
2 EP = k Δy2
2 (0,5) = k (0,1)2
1 = k (0,01)
k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 நியூட்டன்கள்/மீட்டர்
3. 100 N விசையுடன் இழுக்கப்படும் ஒரு சுருள்வில்லின் நீளம் 5 செ.மீ. அதிகரிக்கிறது. சுருள்வில் மாறிலியைக் கணக்கிடுக.
அறியப்பட்டவை:
விசை (F) = 100 N
சுருள் நீள அதிகரிப்பு (Δx) = 5 செ.மீ = 0.05 மீ
தேவை: சுருள் மாறிலி (k)
தீர்வு:
F = k Δx
k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 நியூட்டன்கள்/மீட்டர்
