సరళ చలన పదార్థం
చలనం అనేది మనం నిత్య జీవితంలో నిరంతరం గమనించే ఒక దృగ్విషయం. చలనాన్ని అధ్యయనం చేసే భౌతికశాస్త్ర విభాగాన్ని యాంత్రికశాస్త్రం అంటారు. చలనానికి గల కారణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా, ఒక వస్తువు ఎలా కదులుతుందో చర్చించే యాంత్రికశాస్త్ర విభాగాన్ని గతిశాస్త్రం (కైనమాటిక్స్) అంటారు . దీనికి విరుద్ధంగా, చలనానికి గల కారణాలను చర్చిస్తూ, వస్తువులు ఎందుకు అలా కదులుతాయో వివరించే యాంత్రికశాస్త్ర విభాగాన్ని గతిశాస్త్రం (డైనమిక్స్) అంటారు. ఈ అంశంలో, కదులుతున్న ప్రతి వస్తువును ఒక కణంలాగా లేదా ఒక బిందువులాగా పరిగణిస్తారు. మన విశ్లేషణను సులభతరం చేయడానికి, కదులుతున్న వస్తువులను బిందువులుగా పరిగణిస్తారు. ఒక బిందువు సరళరేఖలో కదులుతుందని ఊహించుకోండి, అప్పుడు దాని పథం కూడా ఒక సరళరేఖనే ఏర్పరుస్తుంది.
ఒక వస్తువు యొక్క మార్గం సరళంగా ఉంటే, ఆ వస్తువు సరళరేఖీయ చలనంలో ఉందని అంటారు . దాని మార్గం వక్రంగా ఉంటే, ఆ వస్తువు సరళరేఖీయ చలనంలో ఉండదు. ఒక కణంగా పరిగణించబడే వస్తువు యొక్క చలనం ఏకమితీయమైనది. ఏకమితీయ చలనం క్షితిజ సమాంతరంగా (x-అక్షానికి సమాంతరంగా) లేదా నిలువుగా (y-అక్షానికి సమాంతరంగా) సంభవించవచ్చు.
సమస్యల ఉదాహరణ
1. 2017 జాతీయ పరీక్ష ప్రశ్నలు
చిత్రాన్ని చూడండి!
ఒక వస్తువు ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో ప్రయాణించిన అత్యధిక దూరం…
ఎ. 0 సెకన్ల నుండి 10 సెకన్ల వరకు
బి. 10 సెకన్ల నుండి 20 సెకన్ల వరకు
సుమారు 20 సెకన్ల నుండి 30 సెకన్ల వరకు
డి. 30 సెకన్ల నుండి 50 సెకన్ల వరకు
E. 50 సెకన్ల నుండి 70 సెకన్ల వరకు
చర్చ
దూర సూత్రం:
s = vt
దూరం = నీడపడిన ప్రాంతం.
అత్యధిక దూరం = అత్యధిక వైశాల్యం.
A. ½ (10-0)(20-0) = ½ (10)(20) = (5)(20) = 100
బి. (20-10)(10-0) + (½)(20-10)(20-10) = (10)(10) + ½ (10)(10) = 100 + (5)(10) = 100 + 50 = 150
సి. (30-20)(10-0) = (10)(10) = 100
D. (50-30)(10-0) = (20)(10) = 200
E (70-50)(10-0) + ½ (70-50)(30-10) = (20)(10) + ½ (20)(20) = 200 + (10)(20) = 200 + 200 = 400
సరైన సమాధానం E.
2. 2017 జాతీయ పరీక్ష ప్రశ్నలు
పైకి కదులుతున్న ఒక కణం y = 8t – t² సమీకరణాన్ని పాటిస్తుంది , ఇక్కడ y మరియు t వరుసగా మీటర్లు మరియు సెకన్లలో ఉంటాయి. t = 2 సెకన్ల వద్ద వస్తువు యొక్క వేగం…
ఎ. 2 ఎంఎస్ -1
బి. 4 మిల్లీసెకన్లు -1
C. 8 ms -1
D. 12 ms -1
E. 16 ms -1
చర్చ
y = 8t – t 2
v = 8 – 2t
t = 2 సెకన్ల వద్ద వస్తువు యొక్క వేగం:
v = 8 – 2t = 8 – 2(2) = 8 – 4 = 4 మీ/సె.
సరైన సమాధానం బి.
3. 2017 SMA/MA జాతీయ పరీక్ష ప్రశ్నలు
కింది మూడు వస్తువుల వేగ డేటా పట్టికను చూడండి!
పట్టిక ఆధారంగా, అత్యధిక త్వరణం కలిగిన వస్తువు... అని నిర్ధారించవచ్చు.
A. t 1 – t 2 కోసం వస్తువు A
B. t 2 – t 3 కు వస్తువు A
C. t 1 – t 2 కోసం వస్తువు B
D. t 1 – t 2 కోసం వస్తువు C
E. t 2 – t 3 కొరకు వస్తువు C
చర్చ
వస్తువు A: వస్తువు వేగం ప్రతి 2 సెకన్లకు 4 మీ/సె లేదా ప్రతి 1 సెకన్కు 2 మీ/సె చొప్పున పెరుగుతుంది = 2 మీ/ సె².
వస్తువు B: వస్తువు వేగం ప్రతి 2 సెకన్లకు 5 మీ/సె లేదా ప్రతి 1 సెకన్కు 2,5 మీ/సె = 2,5 మీ/సె² పెరుగుతుంది.
వస్తువు C: వస్తువు వేగం ప్రతి 2 సెకన్లకు 2 మీ/సె లేదా ప్రతి 1 సెకన్కు 1 మీ/సె తగ్గుతుంది = -1 మీ/ సె².
సరైన సమాధానం C.
