কিভাবে ঘর্ষণ সঙ্গে উত্তেজনা শক্তি খুঁজে পেতে: পদক্ষেপ, সমস্যা উদাহরণ

টান গণনা করার সময় আমরা সাধারণত ঘর্ষণহীন পৃষ্ঠ এবং ভরহীন দড়ি ধরে নিই। এই নিবন্ধটি বর্ণনা করে কিভাবে ঘর্ষণ সহ উত্তেজনা শক্তি খুঁজে পাওয়া যায়।

যখনই একটি পৃষ্ঠ এবং একটি বস্তুর মধ্যে একটি যোগাযোগ আছে, ঘর্ষণ কর্মে আসে. গতিগত ঘর্ষণ বা স্থির ঘর্ষণ এর একটি ছোট বল সবসময় থাকবে এবং টান বল পরস্পরের ভারসাম্যকারী সমীকরণ শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয় (নিউটনের গতির দ্বিতীয় এবং তৃতীয় সূত্র ব্যবহার করে)।

কোনো পৃষ্ঠের সংস্পর্শে থাকা কোনো বস্তু গতিশীল হলে গতিশীল ঘর্ষণের কারণে বল থাকবে এবং গতি না থাকলে স্থির ঘর্ষণের কারণে বল থাকবে।

কিভাবে টেনশন বল গণনা করা যায় সে সম্পর্কে আরও পড়ুন: সম্পূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি

ঘর্ষণ সঙ্গে উত্তেজনা বল কিভাবে খুঁজে পেতে পদক্ষেপ

1. একক ব্লক

ভর একটি ব্লক বিবেচনা করুন M চিত্রে দেখানো হিসাবে a ত্বরণ সহ টানা। একটি উত্তেজনা শক্তি T দড়িতে বিকশিত হবে। যেহেতু ব্লকটি গতিশীল, তাই পৃষ্ঠ এবং ব্লকের মধ্যে গতিগত ঘর্ষণ হিসাবে পরিচিত গতির কারণে ঘর্ষণ হবে।

প্রথমে একটি মুক্ত বডি ডায়াগ্রাম তৈরি করুন এবং ব্লকের উপর কাজ করে এমন সমস্ত শক্তি খুঁজুন।

এই বিশেষ ক্ষেত্রে, ব্লকের উপর যে শক্তিগুলি কাজ করে তা হল টান বল, ঘর্ষণজনিত বল এবং ত্বরণের কারণে নেট বল।

গতিগত ঘর্ষণ জন্য অভিব্যক্তি দ্বারা দেওয়া হয়

F_k=মু_k *M*g

যেখানে mu_k হয় গতির সহগ ঘর্ষণ

নিউটনের তৃতীয় সূত্র এবং গতির দ্বিতীয় সূত্র ব্যবহার করে আমরা পাই,

F_নেট= TF_k

M*a=T-mu_k *M*g

T = M*a +mu_k *M*g

T = M(a+mu_k *ছ)

এটি একটি একক ব্লকের জন্য টান শক্তির অভিব্যক্তি যা একটি পৃষ্ঠের উপর ত্বরণ সহ টানা হয় যেখানে ঘর্ষণ বিদ্যমান।

দুটি বস্তুর মধ্যে উত্তেজনা কীভাবে গণনা করা যায় সে সম্পর্কে আরও পড়ুন: সম্পূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি

• একটি দড়ি দ্বারা সংযুক্ত দুটি ব্লক

ভরের দুটি ব্লক ধরে নিন m₁ এবং m₂ যথাক্রমে একটি দড়ি দ্বারা সংযুক্ত এবং একটি ব্লক একটি বল দিয়ে টানা হয় F চিত্র হিসাবে দেখানো হয়েছে।

সিস্টেমে ঘর্ষণ নিট পরিমাণ দ্বারা দেওয়া হয় 

F_গিঁট=মু_k * ছ

F_গিঁট=মু_k * (m1+m2) * g

এখন, সিস্টেমের ত্বরণ দ্বারা দেওয়া হয়

a = F_নেট/মোট ভর

F_নেট= FF_নেট

a=F₁ - মিউ_k * (m1+m2)

এখন প্রতিটি ব্লকের জন্য টান বল খুঁজে বের করা যাক।

ভর প্রথম ব্লক জন্য m₁, একটি বিনামূল্যে শরীরের ডায়াগ্রাম নির্মাণ.

ঘর্ষণ বল এবং উত্তেজনা বল হল এই ব্লকের উপর কাজ করে এমন শক্তি।

F_নেট =T-ঘর্ষণ

টি = এফ_নেট + ঘর্ষণ

টি = মি₁*a + mu_k * মি₁ * ছ

ভর দ্বিতীয় ব্লক জন্য m₂ এছাড়াও, একটি মুক্ত বডি ডায়াগ্রাম তৈরি করুন।

এই ব্লক ঘর্ষণ শক্তি, টান এবং প্রয়োগ বল দ্বারা কাজ করা হয়.

অতএব, এফ_নেট=FT-ঘর্ষণ

T= FF_নেট-ঘর্ষণ

T= F – m₂* a-mu_k*m₂*g

তাই পৃথক ব্লকের জন্য টান শক্তি পাওয়া যেতে পারে।

টেনশন একটি যোগাযোগ বাহিনী সম্পর্কে আরও পড়ুন: কেন, কীভাবে, বিস্তারিত তথ্য

ঘর্ষণ সঙ্গে টান বল কিভাবে খুঁজে পেতে সমস্যা

সমস্যা ঘ

একটি ভরবিহীন দড়ি 2 কেজি ভরের একটি ব্লককে অনুভূমিকভাবে 50 N বল দিয়ে টেনে নেয়, যেমনটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। পৃষ্ঠ এবং ব্লকের মধ্যে ঘর্ষণ সহগ 0.35 হলে দড়িতে বিকশিত টানের মান নির্ণয় করুন।

সমাধান:

প্রদত্ত, ব্লক ভর m = 2 কেজি

জোর প্রয়োগ করা হয়েছে F = 50 এন

ঘর্ষণ সহগ mu_k= 0.35

চিন্তা T =?

ব্লকের জন্য বিনামূল্যে শরীরের ডায়াগ্রাম আঁকা হয়.

ব্লকের উপর ক্রিয়াশীল বলগুলি গতির কারণে ঘর্ষণ হয় অর্থাৎ গতিগত ঘর্ষণ এবং 50 N বল। 

ঘর্ষণ কারণে বল দ্বারা দেওয়া হয় 

F_k=মু_k*মি*জি

F_k= 0.35*2*9.8=6.86 N

এখন, নিউটনের গতির সূত্র প্রয়োগ করে, 

F=TF_k

T=F+F_k

T=50+6.86=56.86N

তাই টেনশন হচ্ছে 56.86 N.

উত্তেজনা কি একটি রক্ষণশীল শক্তি সম্পর্কে আরও পড়ুন: সম্পূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি

সমস্যা ঘ

দেখানো চিত্রে, ভরের দুটি ব্লক m₁ = 2 কেজি এবং m₂ = 4 কেজি ভরবিহীন রড দ্বারা সংযুক্ত করা হয়। রডটি বাঁকের পৃষ্ঠের সমান্তরাল, যার উপর উভয় ব্লক স্লাইড করে এবং নীচের দিকে ঝুঁকে থাকা সমতল বরাবর ভ্রমণ করে m₁ trailing m₂. আনত সমতলের কোণ θ = 60° বলে পরিচিত। মধ্যে ঘর্ষণ সহগ m₁ এবং আনত সমতল হল = 0.4 এবং এর মধ্যে m₂ এবং বাঁক হল µ₂ = 0.25। খোঁজো টান বল m1 এবং m2 সংযোগকারী রডে বিকশিত হয়েছে।

সমাধান:

প্রদত্ত m₁ = 2 কেজি; m₂ = 4 কেজি, θ = 60°

এছাড়াও µ₁ = 0.4; µ₂ = 0.25

এখন, সিস্টেমের সাধারণ ত্বরণ প্রাপ্ত করা যেতে পারে:

a=মোট বল/মোট ভর

মোট বল F = m₁ gsinθ +m₂ gsinθ -মি উপর ঘর্ষণ₁ এবং ম₂

চ =m₁ + m₂ gsinθ -(m₁µ₁+m₂µ₂)gcosθ

অতএব, ত্বরণ,

a=6* 9.8*sin 60-(2*0.4+4*0.25)*9.8*cos 60(2+4)

a=7.02 m/s²

এর গতি বিবেচনা করা যাক m₂। দিন T রড লিঙ্কিং মি মধ্যে টান হতে₁ এবং ম₂.

অতএব, নিউশনের গতির দ্বিতীয় এবং তৃতীয় সূত্র ব্যবহার করে,

m₂ gsinθ -(T+µ₂m₂ gcosθ) = মি₂a

T=m₂ gsinθ-µ₂m₂ gcosθ-m₂a

T=4*9.8*sin (60-0.25)* 4*9.8*cos(60-4)*7.02

T=0.97 N

তাই রড লিঙ্কিং জনসাধারণের মধ্যে টান মান m₁ এবং m₂ is 0.97 N.

ঘর্ষণ একটি রক্ষণশীল শক্তি সম্পর্কে আরও পড়ুন: সম্পূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি