వాలుగా ఉన్న తలంపై బలం సూత్రం

వాలుగా ఉన్న తలాలపై బలాల కోసం ఉదాహరణ ప్రశ్నలు మరియు సూత్రాలు

1. m = 5 kg ద్రవ్యరాశి గల ఒక దిమ్మెపై 50 N స్థిర క్షితిజ సమాంతర బలం పనిచేస్తుంది. ఆ దిమ్మె, θ (tan θ = ¾) వాలు కోణం గల ఒక గరుకైన ఏటవాలు తలంపై v _o = 4 m/s ప్రారంభ వేగంతో పైకి కదులుతోంది. దిమ్మెకు మరియు ఏటవాలు తలానికి మధ్య గల గతిజ ఘర్షణ గుణకం μ _k = 0,2. ఆ దిమ్మె చివరకు ఆగిపోయే ముందు ప్రయాణించే దూరం…

ఎ. 10 మీ

బి. 12 మీ

సి. 15 మీ

డి. 18 మీ

E. 22 మీ

w = గురుత్వాకర్షణ

w _x = x-అక్షంపై గురుత్వాకర్షణ యొక్క భాగం

w _y = y అక్షంపై గురుత్వాకర్షణ యొక్క భాగం

F = స్థిరమైన క్షితిజ సమాంతర బలం

F _x = x-అక్షంపై బలం యొక్క భాగం

F _y = y-అక్షంపై బలం యొక్క భాగం

N = సాధారణ బలం

f _k = గతిజ ఘర్షణ బలం

w = mg = 5 (10) = 50 N

w _x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N

w _y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F = 50N

F _x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N

F _y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N

N = w _y + F _y = 40 + 30 = 70 N

f _k = μk _N = 0,2 (70) = 14 N

న్యూటన్ రెండవ నియమాన్ని వర్తింపజేయండి:

ΣF = ma

F _x – w _x – f _k = ma

40-30-14 = 5 ఎ

-4 = 5 ఎ

a = -4/5 మీ/సె ²

బ్లాక్ ఆగే ముందు ప్రయాణించే దూరాన్ని లెక్కించడానికి GLBB సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి.

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ప్రారంభ వేగం (v _o ) = 4 మీ/సె

అవత్వరణం (a) = -4/5 మీ/సె ²

తుది వేగం (v _t ) = 0

అడిగినది: ప్రయాణించిన దూరం(లు)

సమాధానం:

v _t ² = v _o ² + 2 as

0 = 4 ² + 2 (-4/5) s

0 = 16 – 8/5 సె

16 = 8/5 సె

16 (5) = 8 సెకన్లు

80 = 8 సెకన్లు

s = 80/8

s = 10 మీటర్లు

సరైన సమాధానం A.

2. ఒక దిమ్మె నిశ్చల స్థితి నుండి ఒక పొడవైన ఏటవాలు తలంపై కిందికి కదులుతుంది. ఆ ఏటవాలు యొక్క మొదటి భాగం నునుపుగాను, దాని తర్వాత కిందికి ఉన్న భాగం గరుకుగాను ఉంటుంది. గరుకు భాగంపై కొంతసేపు కదిలిన తర్వాత, ఆ దిమ్మె ఆగిపోతుంది. ఈ సందర్భంలో…

(1) బ్లాక్‌పై మొత్తం పని సున్నాకి సమానం కాదు

(2) గురుత్వాకర్షణ శక్తి చేసే పని ధనాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది

(3) గురుత్వాకర్షణ బలం చేసిన పని బ్లాక్ యొక్క పొటెన్షియల్ శక్తిలో మార్పుకు సమానం

(4) ఘర్షణ బలం చేసిన పని సున్నాకి సమానం కాదు

చర్చ

ఒక వస్తువుపై గురుత్వాకర్షణ మరియు ఘర్షణ అనే రెండు బలాలు పనిచేస్తాయి.

ఒక వస్తువు నునుపైన ఏటవాలు తలంపై నుండి వెళ్ళినప్పుడు, ఆ వస్తువుపై గురుత్వాకర్షణ బలం మాత్రమే పనిచేస్తుంది. ఒక వస్తువు గరుకైన ఏటవాలు తలంపై నుండి వెళ్ళినప్పుడు, గురుత్వాకర్షణ బలంతో పాటు, ఆ వస్తువుపై ఘర్షణ బలం కూడా పనిచేస్తుంది.

1. బ్లాక్‌పై చేసిన మొత్తం పని సున్నాకు సమానం కాదు.

మొత్తం పని సున్నా అయితే, స్థానభ్రంశం ఉండదు. బ్లాక్ స్థానభ్రంశానికి గురవుతుంది, కాబట్టి మొత్తం పని సున్నా కాదు.

ప్రకటన 1 నిజం

2. గురుత్వాకర్షణ బలం చేసే పని ధనాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది

గురుత్వాకర్షణ బలం యొక్క దిశ (క్రిందికి) మరియు వస్తువు యొక్క స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ (క్రిందికి) ఒకే విధంగా ఉండటం వలన, గురుత్వాకర్షణ బలం చేసిన పని ధనాత్మకంగా ఉంటుంది.

ప్రకటన 2 నిజం

3. గురుత్వాకర్షణ బలం చేసిన పని బ్లాక్ యొక్క గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తిలో మార్పుకు సమానం, ఈ సందర్భంలో గురుత్వాకర్షణ బలం చేసిన ధనాత్మక పని బ్లాక్ యొక్క గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తి తగ్గడానికి కారణమవుతుంది.

ప్రకటన 3 నిజం

4. వస్తువు స్థానభ్రంశం చెందడం మరియు ఆ స్థానభ్రంశం సమయంలో ఘర్షణ బలం పనిచేయడం వలన, ఘర్షణ వల్ల జరిగే పని సున్నా కాదు.

ప్రకటన 4 నిజం

నునుపైన వాలు తలంపై చలనం

3. ఘర్షణ లేని ఏటవాలు తలంపై జారుతున్న ఒక ఘనం స్థిర త్వరణాన్ని పొందుతుంది.

సెబాబ్

ఘర్షణ లేనప్పుడు, ఒక వస్తువు యొక్క త్వరణం గురుత్వాకర్షణ త్వరణానికి సమానంగా ఉంటుంది.

చర్చ

ఘర్షణ లేకపోతే, ఘనం స్థిర త్వరణంతో క్రిందికి జారుతుంది. స్వేచ్ఛా పతనంలో, ఒక వస్తువు g త్వరణంతో క్రిందికి పడుతుంది, ఇక్కడ g అనేది గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం.

అదే సమయంలో, ఒక ఏటవాలు తలంపై ఒక వస్తువు gx త్వరణంతో క్రిందికి జారుతుంది, ఇక్కడ gx విలువ గురుత్వాకర్షణ త్వరణం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. gx విలువ ఏటవాలు కోణం యొక్క పరిమాణంపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రశ్నల మూలం

SBMPTN భౌతిక శాస్త్ర ప్రశ్నలు