প্রবন্ধে বিভিন্ন পদ্ধতি সম্পর্কে আলোচনা করা হয়েছে কিভাবে ভর এবং গতির সাহায্যে নেট বল খুঁজে বের করা যায় এবং এর সমাধান করা সমস্যা।
আমরা বেগের পরিবর্তে একটি গতি অনুমান করি যখন আমরা শুধুমাত্র আলোচনা করি যে একটি বস্তুর একটি নেট ফোর্স কাজ করার সময় এটি কোন দিকে যাত্রা করেছে তার পরিবর্তে একক সময়ে কত দূরত্ব অতিক্রম করেছে। এটি নিউটনের সূত্র এবং বল সূত্র ব্যবহার করে ভর এবং গতি বা ধ্রুব গতি সহ নেট বল আবিষ্কার করতে সহায়তা করে।
বল এবং ভর থেকে গতি কীভাবে গণনা করা যায় সে সম্পর্কে আরও পড়ুন।
নিউটনের ল মোশন ব্যবহার করে ভর এবং গতির সাথে নেট বল কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায়?
নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র আমাদের ভর এবং গতির সাথে নেট বল খুঁজে পেতে সহায়তা করে।
বিশ্রামে ভর সহ একটি বস্তু একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে গতি চালায় যখন একটি নেট বল কাজ করে। নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র ব্যবহার করে ভর এবং গতির সাথে নেট বল খুঁজে পেতে, আমাদের প্রথমে একটি বস্তুর বেগ, কিলোমিটার/ঘন্টায় প্রকাশ করা, মিটার/সেকেন্ডের গতিতে রূপান্তর করতে হবে।
লক্ষ্য করুন যে বেগকে 'v' হিসাবে চিহ্নিত করা হয় এবং গতিকে ' হিসাবে চিহ্নিত করা হয়v' (তির্যক v)
সার্জারির নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র প্রকাশ করে,
Fনেট = মা
Fনেট ==m*[(vv0)/(টিটি0)
ধরুন একটি বস্তু বিশ্রাম থেকে সরানো শুরু করে। t0 = 0 এবং v0 = 0
Fনেট =m*(v/t)
বেগ প্রকাশ করা হয় কিমি / ঘন্টা.
1 কিমি = 1000 কিমি
1 ঘন্টা = 3600 সেকেন্ড
তাই যখন আমরা বেগ v কে গতিতে সংজ্ঞায়িত করি v,
v=v(1000/3600)মি/সেকেন্ড
ভর এবং বেগ সহ নেট ফোর্স কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায় সে সম্পর্কে আরও পড়ুন।
যখন একটি ব্যাটার 5 কেজি ভর নিয়ে বলকে আঘাত করে, তখন তার গতিবেগ 10 কিমি/ঘন্টা থেকে 15 কিমি/ঘন্টা একক সময়ে 5 সেকেন্ড থেকে 10 সেকেন্ডে পরিবর্তিত হয়। তার ভর এবং গতির পরিপ্রেক্ষিতে বলের উপর নেট বল গণনা করুন।
প্রদত্ত:
মি = 5 কেজি
v0 = 10 কিমি/ঘন্টা
v = 15 কিমি/ঘন্টা
t0 = 5 সেকেন্ড
t = 10 সেকেন্ড
খুঁজতে:
- v =?
- Fনেট =?
সূত্র:
Fনেট ==m*[(vv0)/(টিটি0)]
সমাধান:
নেট বল গণনা করার আগে আমাদের বেগ থেকে গতি গণনা করতে হবে।
এর ব্যবহার করে বলের উপর নেট বল গণনা করা যাক নিউটনের গতির দ্বিতীয় আইন.
ভর এবং গতি সহ একটি বলের নেট বল হল 1.46N।
ভর এবং ধ্রুবক গতির সাথে নেট ফোর্স কিভাবে খুঁজে পাওয়া যায়?
ভর এবং ধ্রুব গতি সহ নেট বল শুধুমাত্র উল্লম্ব বল থেকে গণনা করা হয়।
যখন কোন নেট বল কাজ করে না, তখন একটি বস্তু রৈখিকভাবে ধ্রুব গতিতে ভ্রমণ করে এবং রৈখিক দিকে এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে এর বেগ স্থির হয়ে যায়। যেহেতু একজোড়া অনুভূমিক শক্তি একে অপরের ভারসাম্য বজায় রাখে, তাই গতি ধ্রুবক হয়ে যায় এবং উল্লম্ব শক্তির জোড়া ভর এবং ধ্রুব গতির সাথে নেট বল প্রদান করে।
চারটি শক্তির মধ্যে যেগুলি সমস্ত দিকে কাজ করে, অনুভূমিক শক্তি যেমন প্রযুক্ত বল এবং ঘর্ষণ বল, গতি ধ্রুবক ছিল যখন একে অপরের ভারসাম্য. শুধুমাত্র উল্লম্ব বল, যেমন স্বাভাবিক বল or মাধ্যাকর্ষণ, ধ্রুবক গতির সাথে একটি বস্তুকে ত্বরান্বিত করতে পারে। কিন্তু উভয় উল্লম্ব শক্তির সঠিক সূত্র আছে। অর্থাৎ, mg. অতএব, ভর এবং ধ্রুব গতির সাথে নেট বল অনুমান করা হয় যখন স্বাভাবিক, এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তি একে অপরকে বাতিল করতে পারে না।
বাহিনীর প্রকার সম্পর্কে আরও পড়ুন।
বাক্সটির ভর 6 কেজি এবং 5N বল দ্বারা 50 এ টানা হলে 30 মি/সেকেন্ডের ধ্রুব গতিতে চলে°. বাক্সের ভর এবং ধ্রুব গতির সাথে বিভিন্ন বল এবং নেট বল ক্রিয়াগুলির মান গণনা করুন। (g = 9.8m/s2)
প্রদত্ত:
মি = 6 কেজি
v = 5মি/সেকেন্ড
Fi = 50N
θ = 30°
খুঁজতে:
- Fg =?
- Fy =?
- Fx =?
- FN =?
- Ff =?
- Fনেট =?
সূত্র:
- Fg= মিলিগ্রাম
- Fy = এফisinθ
- Fx = এফiকারণ θ
- FN + ফy = এফg
- Fনেট = এফকাস্তে + ফসবুজ
সমাধান:
চলুন নেট বল গণনা করার আগে বক্সে ক্রিয়াশীল প্রতিটি বল খুঁজে বের করি।
সার্জারির অভিকর্ষ বল সূত্র হল
Fg = মিলিগ্রাম
Fg = 6 এক্স 9.8
Fg = 58.8
মাধ্যাকর্ষণ বল 58.8N।
যেহেতু বল একটি কোণে প্রয়োগ করা হয়, তাই এটি দুটি উপাদানে সমাধান করা হয়, Fx এবং এফy.
সার্জারির উল্লম্ব উপাদান Fyবাক্সের লম্ব ব্যবহার করে গণনা করা হয় ত্রিকোণমিতিক ফাংশন.
Fy = এফisinθ
Fy = 50 x পাপ (30)
Fy = 25
প্রয়োগকৃত বলের উল্লম্ব উপাদান হল 25N।
সার্জারির অনুভূমিক উপাদান Fx বাক্সের সমান্তরাল ব্যবহার করে গণনা করা হয় ত্রিকোণমিতিক ফাংশন.
Fx = এফiকারণ θ
Fx = 50 x cos (30°)
Fx = 43.3N
প্রয়োগকৃত বলের অনুভূমিক উপাদান হল 43.3N।
বাক্সের লম্ব এবং ফলিত বলের F এর উল্লম্ব উপাদান বরাবর স্বাভাবিক বলy হিসাবে গণনা করা হয়,
FN + ফy = এফg
FN = এফg - চy
FN = 58.8 - 25
FN = 33.8
স্বাভাবিক বল হল 33.8N।
যেহেতু বাক্সটি 5 মি/সেকেন্ডের একটি ধ্রুবক গতিতে চলছে, অনুভূমিক বল যেমন প্রয়োগকৃত বলের অনুভূমিক উপাদান এবং ঘর্ষণ বলের একে অপরের সাথে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে।
এর মানে ঘর্ষণ বল Ff = 43.3 এন।
সার্জারির পর্যাপ্ত বল বাক্সে শুধুমাত্র উল্লম্ব বল যোগ করে গণনা করা হয়।
Fনেট = এফসবুজ
Fনেট = এফN + (-এফg)
Fনেট = 33.8 - 58.8
Fনেট = - 22
নেট বল তার ভর সহ বাক্সের উপর কাজ করে এবং ধ্রুব গতি -22N।
নেট ফোর্স কিভাবে খুঁজে পাওয়া যায় সে সম্পর্কে আরও পড়ুন?
সার্কুলার মোশনে ভর এবং ধ্রুব গতির সাথে নেট ফোর্স কীভাবে খুঁজে পাবেন?
বৃত্তাকার গতিতে ভর এবং ধ্রুব গতি সহ নেট বল হল কেন্দ্রমুখী বল কেবল.
যখন বৃত্তাকারভাবে চলতে থাকা বস্তুর উপর কোন বল থাকে না, তখন এর বেগের মাত্রা অর্থাৎ গতি স্থির থাকে, কিন্তু এর দিক ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়। তাই ধ্রুব গতিসম্পন্ন একটি বস্তু a তে ত্বরিত হচ্ছে বৃত্তাকার পথ, এবং বৃত্তাকার গতির জন্য দায়ী নেট বল হল কেন্দ্রবিন্দু বল।
নিউটনের নিয়ম যে প্রদর্শিত একটি বস্তুকে ত্বরান্বিত করার জন্য একটি নেট ফোর্স বাধ্যতামূলক. একটি বস্তু বৃত্তাকার গতির সময় কেন্দ্রের দিকে ধ্রুবক গতির সাথে ঘূর্ণায়মান হয় এমনকি কোনো নেট বল ছাড়াই - উল্লম্ব এবং অনুভূমিক বল সহ। একমাত্র নেট বল যা বৃত্তাকার গতিতে একটি বস্তুর উপর কাজ করে যখন এটি ধ্রুবক গতিতে চলে যায় তা হল কেন্দ্রবিন্দু বল।
(ক্রেডিট: Shutterstock)
নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র হিসাবে, এফনেট = মা।
কেন্দ্রমুখী বল যা একটি বস্তুর ত্বরণ ঘটায় যা অভিন্ন বৃত্তাকার গতির মধ্য দিয়ে যায় তা হল v2/আর.
সার্জারির কেন্দ্রমুখী বলের কারণে নেট বল হল
Fনেট =m*(v2/আর)
একজন মোটরসাইকেল চালকের ভর 50 কেজি একটি উল্লম্ব বৃত্তে রাইডিং 10 মি/সেকেন্ডের ধ্রুবক গতির সাথে 20 মিটার ফাঁপা গোলায়। মোটরসাইকেল চালকের উপর নেট ফোর্স অ্যাক্ট এর ভর এবং ধ্রুবক গতির সাথে গণনা করুন।
প্রদত্ত:
মি = 50 কেজি
v = 10মি/সেকেন্ড
R = 20 মি
খুঁজতে: Fnet=?
সূত্র:
Fনেট =m*(v2/আর)
সমাধান:
নেট মোটরসাইকেল চালকদের উপর বল ব্যবহার করে গণনা করা হয় দ্য কেন্দ্রমুখী বল সূত্র.
Fনেট =m*(v2/আর)
সমস্ত মান প্রতিস্থাপন,
Fনেট =50*(102/ 20)
Fনেট = 5000 / 20
Fনেট = 250
ধ্রুব গতি সহ একটি মোটরসাইকেল চালকের নেট বল হল 250N।
নেট ফোর্স বনাম ফোর্স সম্পর্কে আরও পড়ুন.
