న్యూటన్ గమన నియమాలలో పరిష్కరించబడిన సమస్యలు – అభిలంబ బలం
1. క్రింది పటంలో చూపిన విధంగా ఒక వస్తువు బల్లపై ఉంది. ఆ వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి 1 కిలోగ్రాము. గురుత్వాకర్షణ త్వరణం 9.8 మీ/సె² . బల్ల ద్వారా వస్తువుపై ప్రయోగించబడిన అభిలంబ బలాన్ని కనుగొనండి.
తెలిసినది :
ద్రవ్యరాశి (మీ) = 1 కిలోగ్రాము
గురుత్వాకర్షణ త్వరణం (g) = 9.8 మీ/సె 2
బరువు (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s 2 ) = 9.8 kg m/s 2 = 9.8 న్యూటన్లు
కావలసినది: సాధారణ బలం (N)
పరిష్కారం:
వస్తువు బల్లపై నిశ్చలంగా ఉంది, కాబట్టి వస్తువుపై పనిచేసే నికర బలం సున్నా (న్యూటన్ మొదటి లేదా రెండవ నియమం). వస్తువు యొక్క బరువు భూమి కేంద్రం వైపు, నిలువుగా క్రిందికి పనిచేస్తుంది. గురుత్వాకర్షణ బలాన్ని సమతుల్యం చేయడానికి వస్తువుపై మరొక బలం తప్పనిసరిగా ఉండాలి . వస్తువు బల్లపై నిశ్చలంగా ఉండటం వలన, బల్ల ఈ ఊర్ధ్వ బలాన్ని ప్రయోగిస్తుంది. బల్ల ప్రయోగించే బలాన్ని తరచుగా అభిలంబ బలం (N) అని అంటారు. అభిలంబం అంటే లంబంగా అని అర్థం.
పైకి ఉండే దిశను ధనాత్మక y-దిశగా ఎంచుకోండి. వస్తువుపై పనిచేసే నికర బలం :
∑ Fy = 0
N – w = 0
N = w
N = mg
N = 9.8 న్యూటన్
వస్తువుపై బల్ల ద్వారా ప్రయోగించబడిన అభిలంబ బలం 9.8 N పైకి ఉంటుంది.
2. రెండు వస్తువులు ఒక బల్లపై ఉన్నాయి. వస్తువు 1 యొక్క ద్రవ్యరాశి (m 1 ) = 1 kg, వస్తువు 2 యొక్క ద్రవ్యరాశి (m 2 ) = 2 kg, గురుత్వాకర్షణ వలన త్వరణం (g) = 9.8 m/s 2 . m 2 ద్వారా m 1 పై ప్రయోగించబడిన అభిలంబ బలం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను మరియు బల్ల ద్వారా m 2 పై ప్రయోగించబడిన అభిలంబ బలాన్ని కనుగొనండి.
సొల్యూషన్
తెలిసినది :
వస్తువు 1 యొక్క ద్రవ్యరాశి (m 1 ) = 1 kg
వస్తువు 2 యొక్క ద్రవ్యరాశి (m 2 ) = 2 kg
గురుత్వాకర్షణ త్వరణం (g) = 9.8 మీ/సె 2
వస్తువు 1 యొక్క బరువు (w 1 ) = m 1 g = (1)(9.8 m/s 2 ) = 9.8 kg m/s 2 = 9.8 న్యూటన్లు
వస్తువు 2 యొక్క బరువు (w 2 ) = m 2 g = (2)(9.8 m/s 2 ) = 19.6 kg m/s 2 = 19.6 న్యూటన్లు
కావలసినవి: N 1 మరియు N 2
పరిష్కారం:
(ఎ) m 2 ద్వారా m 1 కు ప్రయోగించబడిన సాధారణ బలం (N 1 )
N 1 = w 1 = 9.8 న్యూటన్
N 1 యొక్క దిశ పైకి ఉంది.
(b) m 2 పై టేబుల్ ప్రయోగించిన సాధారణ బలం (N 2 )
N 2 = w 1 + w 2 = 9.8 న్యూటన్లు + 19.6 న్యూటన్లు = 29.4 న్యూటన్లు
N 2 యొక్క దిశ పైకి ఉంది.
3. ఒక వస్తువు బల్లపై ఉంది. ఆ వస్తువు ద్రవ్యరాశి 2 కిలోగ్రాములు, గురుత్వాకర్షణ వలన త్వరణం 9.8 మీ/సె² . బలం F యొక్క పరిమాణం 10 న్యూటన్లు. బల్ల ఆ వస్తువుపై ప్రయోగించే అభిలంబ బలం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను కనుగొనండి.
సొల్యూషన్
తెలిసినది :
వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి (మీ) = 2 కిలోగ్రాములు
గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 9.8 మీ/సె 2
బరువు (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s 2 ) = 19.6 kg m/s 2 = 19.6 న్యూటన్లు
బలం F (F) = 10 న్యూటన్
కావలసినవి : అభిలంబ బలం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశ (N)
పరిష్కారం:
అభిలంబ బలం యొక్క దిశ పైకి ఉంటుంది.
సాధారణ బలం యొక్క పరిమాణం :
∑ F = 0
N – F – w = 0
N = F + w
N = 10 న్యూటన్లు + 20 న్యూటన్లు
N = 30 న్యూటన్
4. ఒక వస్తువు బల్లపై ఉంది. వస్తువు ద్రవ్యరాశి 1 కిలోగ్రాము, గురుత్వాకర్షణ త్వరణం 9,8 మీ/సె² , బలం F₁ 10 N మరియు బలం F₂ 20 N. బల్ల వస్తువుపై ప్రయోగించే అభిలంబ బలం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను కనుగొనండి. g = 9.8 మీ/ సె²
సొల్యూషన్
తెలిసినది :
ద్రవ్యరాశి (మీ) = 1 కిలోగ్రాము
గురుత్వాకర్షణ త్వరణం (g) = 9.8 మీ/సె 2
బరువు (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s 2 ) = 9.8 kg m/s 2 = 9.8 న్యూటన్లు
F 1 = 10 న్యూటన్
F 2 = 20 న్యూటన్
కావలసినవి: అభిలంబ బలం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశ (N)
పరిష్కారం:
అభిలంబ బలం యొక్క దిశ పైకి ఉంటుంది.
సాధారణ బలం యొక్క పరిమాణం :
∑ F = 0
N – F 2 – w + F 1 = 0
N = F 2 + w – F 1
N = 20 న్యూటన్లు + 9.8 న్యూటన్లు – 10 న్యూటన్లు
N = 19.8 న్యూటన్
5. వస్తువు ద్రవ్యరాశి (m) = 2 kg, గురుత్వాకర్షణ త్వరణం (g) = 9.8 m/s² , కోణం = 30 ° . వస్తువుపై పనిచేసే అభిలంబ బలం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను కనుగొనండి.
పరిష్కారం:
w అనేది బరువు, w x అనేది బరువు యొక్క క్షితిజ సమాంతర భాగం, w y అనేది బరువు యొక్క నిలువు భాగం, N అనేది అభిలంబ బలం.
తెలిసినది :
ద్రవ్యరాశి (మీ) = 2 కిలోగ్రాములు
గురుత్వాకర్షణ త్వరణం (g) = 9.8 మీ/ సె²
బరువు (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s 2 ) = 19.6 kg m/s 2 = 19.6 న్యూటన్లు
w x = w sin 60 o = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 న్యూటన్లు
w y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 న్యూటన్లు
కావలసినది: సాధారణ బలం (N)
పరిష్కారం:
∑ F = 0
N – w y = 0
N = w y
N = 9.8 న్యూటన్
[wpdm_package id='467′]
- ద్రవ్యరాశి మరియు బరువు
- సాధారణ శక్తి
- న్యూటన్ రెండవ గమన నియమం
- ఘర్షణ బలం
- ఘర్షణ బలం లేకుండా క్షితిజ సమాంతర ఉపరితలంపై చలనం
- ఘర్షణ బలంతో గరుకైన క్షితిజ సమాంతర ఉపరితలంపై ఒకే త్వరణంతో రెండు వస్తువుల చలనం
- ఘర్షణ బలం లేకుండా వాలు తలంపై చలనం
- ఘర్షణ బలంతో గరుకైన ఏటవాలు తలంపై చలనం
- లిఫ్ట్లో కదలిక
- వస్తువుల చలనం తాడులు మరియు కప్పీల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.
- ఒకే త్వరణ పరిమాణం కలిగిన రెండు వస్తువులు
- సమతల వక్రరేఖను దాటడం – వృత్తాకార చలన గతిశాస్త్రం
- వాలుగా ఉన్న వంపును దాటడం – వృత్తాకార చలనం యొక్క గతిశీలత
- క్షితిజ సమాంతర వృత్తంలో ఏకరీతి చలనం
- ఏకరీతి వృత్తాకార చలనంలో అపకేంద్ర బలం
