এই নিবন্ধে, আমরা উদাহরণ সহ ধাপে ধাপে উত্তেজনা পরিমাপ করার পদ্ধতিটি বোঝার মাধ্যমে একটি পুলিতে টান শক্তি কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায় তা বিস্তারিতভাবে দেখব।
টান হল একটি ভেক্টরের পরিমাণ এবং বস্তুকে টানতে প্রয়োগ করা বলের বিপরীত দিকে কাজ করে। একজন মানুষ যদি কূপ থেকে পানি টেনে নেয়, তাহলে একজন মানুষের ক্রিয়া থেকে উত্তেজনাপূর্ণ শক্তি পানি ভর্তি বালতিতে চাপিয়ে দিচ্ছে। কপিকল দড়িতে চাপানো উত্তেজনা শক্তির দিকটি বিপরীত করতে সহায়তা করে।
টেনশন বল কী?
টান টানার কারণে স্ট্রিং, দড়ি বা বসন্তে তৈরি হওয়া একটি শক্তি।
দড়িতে উৎপন্ন এই বলটি শুধুমাত্র নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র প্রয়োগ করে গণনা করা যেতে পারে যা অনুসারে বস্তুর ত্বরণ বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল নেট শক্তি এবং বস্তুর ভরের সমানুপাতিক।
আরও পড়ুন 15 টেনশন ফোর্সের উদাহরণের তালিকা.
দুটি ভর এম বিবেচনা করুন1 এবং ম2 একটি কপিকল উপর দড়ি সংযুক্ত. পুলিতে টান কি?
এটিতে লোড হওয়ার কারণে একটি পুলিতে উত্তেজনা তৈরি হয়।
আরও পড়ুন দুই ব্লকের মধ্যে উত্তেজনা: বেশ কিছু সত্তা এবং সমস্যার উদাহরণ.
ধাপ 1: একটি ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম আঁকুন
সমস্যাটি সহজে বোঝার জন্য একটি ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম আঁকা সর্বদা পছন্দনীয় যা বস্তুর উপর আরোপিত সমস্ত শক্তির একটি স্পষ্ট সনাক্তকরণ দেয়।
আসুন উপরের সমস্যাটির জন্য ফ্রি বডি ডায়াগ্রামটি আঁকুন এবং এটি সংক্ষেপে বুঝতে পারি।
উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে যে দড়িতে সৃষ্ট টান বল একটি পুলির চাকার দিকে কাজ করছে। বস্তুর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি নিচের দিকে কাজ করছে। ভরের ত্বরণ এম1 নিম্নগামী, অনুরূপভাবে, ভর M এর ত্বরণ2 ঊর্ধ্বমুখী হয়।
ধাপ 2: একটি পুলিতে শক্তির সমীকরণ লিখ
ভর এম বস্তুর কারণে কপিকল উপর অভিনয় শক্তি1 is
F=TM1g
-M1a=TM1g
টি = এম1g -M1a —-(1)
অভিকর্ষের কারণে বলটি ঋণাত্মক y-দিক দিয়ে প্রয়োগ করা হয় তাই আমরা এটিকে ঋণাত্মক হিসাবে নিয়েছি এবং উত্তেজনাটি ধনাত্মক y-দিক দিয়ে ঊর্ধ্বমুখী দিকে প্রয়োগ করা হয়। ভরের ত্বরণও নিম্নমুখী।
ভর এম বস্তুর কারণে কপিকল উপর অভিনয় শক্তি2 is
F=TM2g
M2a=TM2g
T=M2g+M2a —-(2)
পুলিতে উভয় ভরের ত্বরণ একই হারে হবে তবে কেবল গতির দিক ভিন্ন।
ধাপ 3: বস্তুর ত্বরণ খুঁজুন
এখন, আমাদের দুটি শক্তির সমীকরণ রয়েছে
টি = এম1g -M1a —-(1)
T=M2g+M2a —-(2)
সুতরাং, উভয় সমীকরণকে সমীকরণ করলে, আমাদের আছে,
M1g -M1a = এম2g+M2a
M1g -M2g=M2a+M1a
(M1-M2)g =(এম2+M1)a
a=(এম1-M2)g/M1+M2 —- (3)
আরও পড়ুন নেতিবাচক উত্তেজনা: কি, কেন, কখন, উদাহরণ, কীভাবে সন্ধান করবেন.
বস্তুর ভর জানা থাকলে আমরা ভরের ত্বরণ গণনা করতে পারি। যদি এম1=3 কেজি এবং এম2=1 কেজি, তাহলে পুলিতে থাকা বস্তুর ত্বরণ কত হবে?
a=(3-1) x 9.8/3+1
=2 x 9.8/4
= 9.8 / 2
= 4.9 মি/সেকেন্ড2
পুলিতে উভয় বস্তুর ত্বরণ হবে 4.9m/s2.
আরও পড়ুন চিন্তা.
ধাপ 4: পুলিতে নেট টান খুঁজুন
এখন যেহেতু আমরা বস্তুর ত্বরণ জানি, আসুন পুলিতে নেট টান খুঁজে বের করার জন্য (1) বা (2) সমীকরণের যেকোনো একটিতে ত্বরণ প্রতিস্থাপন করি।
eqn (3) এর প্রতিস্থাপন eqn (1), আমাদের আছে
টি = এম1g -M1a
টি = এম1(ga)
আমরা যদি উপরের মত একই উদাহরণ বিবেচনা করি তাহলে যদি ভর M1=3 কেজি এবং এম2=1 কেজি, তাহলে পুলিতে টান হয়,
সুতরাং, পুলিতে টান বল হল 14.7 নিউটন।
আরও পড়ুন টেনশন বনাম কম্প্রেশন: তুলনামূলক ট্যাবুলার বিশ্লেষণ এবং তথ্য.
একটি অনুভূমিক টেবিলে সংযুক্ত একটি কপিকল বিবেচনা করুন যেখানে দুটি ভিন্ন লোড রয়েছে যার ভর m রয়েছে1 এবং ম2. কিভাবে টান শক্তি একটি কপিকল মধ্যে পার্থক্য?
আসুন প্রথমে উপরের সমস্যার জন্য ফ্রি-বডি ডায়াগ্রামটি আঁকুন।
ভরের উপর ক্রিয়াশীল শক্তি মি1 দড়িতে ঘর্ষণ শক্তি এবং টান এর সমষ্টি।
F1=T-μN
m1a=T-μN
টি = মি1a+μ N
ঘর্ষণীয় বলকে নেতিবাচক x-দিক-নির্দেশে বলের দিক প্রয়োগ করা হলে তাকে নেতিবাচক হিসাবে নেওয়া হয়। বস্তুর স্বাভাবিক বল বস্তুর ওজনের সমান, তাই আমরা উপরের সমীকরণটিকে আবার লিখতে পারি,
টি = মি1a+μm1g —(1)
ভরের উপর ক্রিয়াশীল শক্তি মি2 উত্তেজক বল এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে হয়।
F2=টিএম2g
m2a=Tm2g
টি = মি2a+মি2g —(2)
সার্জারির ঘর্ষণজনিত বল নেতিবাচক হিসাবে নেওয়া হয় কারণ এটি বস্তুটিকে নেতিবাচক x-দিক দিয়ে টেনে নিয়ে যাচ্ছে।
এখন পরবর্তী ধাপ হল বস্তুর ত্বরণ খুঁজে বের করা। উভয় সমীকরণ সমান করে, আমাদের আছে,
এখন, যদি ঘর্ষণ সহগ এবং বস্তুর ভর জানা থাকে তবে আমরা একটি পুলির ত্বরণের মান গণনা করতে পারি।
পুলিতে নেট টান খুঁজে পেতে, আসুন eqn (2) এ ত্বরণের সমীকরণটি প্রতিস্থাপন করি,
আরও পড়ুন কিভাবে উত্তেজনা সহ স্বাভাবিক শক্তি খুঁজে বের করতে হয়: বেশ কয়েকটি পদ্ধতি এবং সমস্যার উদাহরণ.
সচরাচর জিজ্ঞাস্য
অনুভূমিক পৃষ্ঠে রাখা স্ল্যাবের ভর 5kg হলে এক প্রান্তে একটি দড়ি দিয়ে বেঁধে দেওয়া হয় এবং দড়ির অন্য প্রান্তে 4.5kg আরেকটি ভর বাতাসে উল্লম্বভাবে বেঁধে দেওয়া হয়। অনুভূমিক পৃষ্ঠের ঘর্ষণ সহগ 0.25 হলে দড়িতে টান নির্ণয় করুন।
প্রদত্ত: m1=5 কেজি
m2=4.5 কেজি
μ = 0.25
ঘর্ষণীয় অনুভূমিক পৃষ্ঠের বস্তুর কারণে টানের সমীকরণ এবং বাতাসে উল্লম্বভাবে স্থগিত ভর আমরা উপরে প্রাপ্ত করেছি। আমরা এখানে একই সমীকরণ ব্যবহার করতে যাচ্ছি।
=330.75 এন
উভয় ভরের কারণে দড়িতে টান 330.75 নিউটন।
পুলিতে কীভাবে উত্তেজনা সৃষ্টি হয়?
সাধারণত, উত্তেজনা শক্তি লোডের অনুপস্থিতিতে দড়ির প্রান্তের দিকে প্রয়োগ করা হয়।
টান তৈরি হয় যখন পুলির দড়িটি দড়ির উভয় প্রান্তে একটি টান শক্তি অনুভব করে এবং এই উত্তেজনা শক্তিগুলি পুলির দিকে কাজ করে।
