স্প্রিং ফোর্স রক্ষণশীল: 5টি গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ

তুমি কি জানো বল কি নামে পরিচিত হবে? রক্ষণশীল শক্তি?

প্রথমে আপনাকে বুঝতে হবে রক্ষণশীল শক্তি কি। যখন কোন বস্তু এক বিন্দু থেকে অন্য স্থানে চলে যাচ্ছে তখন বস্তুর উপর নিয়োজিত শক্তির দ্বারা নিট কাজ শুধুমাত্র তার প্রারম্ভিক বিন্দুর উপর নির্ভর করে এবং শেষ বিন্দুটি খুঁজে পাওয়া যায় না তখন সেই শক্তিকে রক্ষণশীল বাহিনী বলা হয়।

উপরের চিত্রে বস্তুটি তিনটি ভিন্ন পথের সন্ধান দেয়, কিন্তু বস্তুর উপর করা কাজটি তিনটি পথে একই, কারণ এটি করা কাজটি যে পথ দিয়ে ভ্রমণ করছে তার থেকে স্বাধীন।

এখন আমরা এর ধারণার দিকে এগিয়ে যাব  বসন্ত বল। যখন একটি স্থিতিস্থাপক শরীর নির্দিষ্ট বস্তু দ্বারা প্রসারিত বা সংকুচিত হয় তখন ইলাস্টিক শরীরের উপর কিছু দূরত্ব স্থানান্তরিত করার জন্য বল প্রয়োগ করা হয় বসন্ত বল। এখানে এই নিবন্ধে আমরা জানতে যাচ্ছি বসন্ত বল একটি রক্ষণশীল বা না।  

বসন্ত বল রক্ষণশীল

সম্ভাব্য শক্তির সংরক্ষণ:

 A রক্ষণশীল শক্তি সিস্টেমের সম্ভাব্য শক্তি (PE) ধারণার জন্ম দেয়। যদি কোন শক্তির সম্ভাব্য শক্তি শূন্য হয় তবে এটি অবশ্যই একটি অ-রক্ষণশীল হতে হবে। বসন্ত শক্তি রক্ষণশীল কি না তা জানতে হলে আমাদের অবশ্যই পরীক্ষা করতে হবে বিভবশক্তি বসন্ত শূন্য বা না.

আসুন একটি বসন্তকে বিবেচনা করি যা নির্দিষ্ট দূরত্বে প্রসারিত বা সংকুচিত বা লম্বা হয়। একটি প্রসারিত বস্তুকে ইলাস্টিক মাধ্যম হিসেবে বিবেচনা করা হয় যা মেনে চলে হুকের আইন। বসন্তকে তার মূল অবস্থান থেকে প্রসারিত করার শক্তিটি দ্বারা দেওয়া হয়

                          F_{বসন্ত} = kx

যেখানে বসন্ত দীর্ঘায়িত বা সংকুচিত হলে x স্থানচ্যুতি হয়, k হল বসন্ত ধ্রুবক।

যেহেতু সংকুচিত বসন্ত বিপরীত দিকে কিছু বল প্রয়োগ করে প্রসারিত হয় তখন বল হবে

                      F = - kx

এখানে আমরা বসন্তকে ভরহীন বস্তু হিসেবে বিবেচনা করি যার বল বসন্তের প্রতিটি বিন্দুতে একই বা স্থির থাকবে।

বসন্তকে তার প্রাথমিক অবস্থান থেকে চূড়ান্ত অবস্থানে প্রসারিত করার জন্য মোট কাজটি দেওয়া হয়েছে

প্রসারিত বা সংকুচিত বসন্তে করা নেট কাজটি বসন্তের সম্ভাব্য শক্তির সমান it

(এখানে আমরা নেতিবাচক চিহ্নটি উপেক্ষা করি কারণ শক্তি নেতিবাচক হতে পারে না)

বসন্ত শক্তির সম্ভাব্য শক্তি অ শূন্য পরিমাণ। এটি দেখায় যে বসন্ত শক্তির সম্ভাব্য শক্তি সংরক্ষণ করা হয়।

গতিশক্তি সংরক্ষণ:

সিস্টেমের গতি দ্বারা সৃষ্ট শক্তিকে গতিশক্তি বলা হয়। কর্ম-শক্তির তত্ত্ব থেকে তার পরিবর্তন গতিশক্তির সমান।

যেহেতু আমরা জানি গতিশক্তি প্রদত্ত সিস্টেমের গতির কারণে

যেখানে v হল সেই গতি যেখানে বসন্ত স্থানচ্যুত হয়। আর m হল বসন্তের ভর।

স্প্রিং সিস্টেমে করা নেট কাজ যখন মূল অবস্থান থেকে চূড়ান্ত অবস্থানে স্থানচ্যুত হয় তখন গতিশক্তির পরিবর্তনের মাধ্যমে দেওয়া হয়

যেখানে ∆KE গতিশক্তির পরিবর্তন, v₀ এবং v হল মূল বিন্দু থেকে চূড়ান্ত বিন্দুতে বসন্ত স্থানচ্যুত করার গতি।

যদি কেবল রক্ষণশীল শক্তিই বসন্ত পদ্ধতিতে কাজ করে তবে কাজটি সম্পন্ন হবে

W_নেট = ডাব্লু_{বিরূদ্ধে}  ; যেখানে ডব্লিউ_{বিরূদ্ধে}  সিস্টেমের সমস্ত বাহিনী দ্বারা সম্পন্ন মোট কাজ।

অর্থাৎ; ডব্লিউ_{বিরূদ্ধে}  = ∆KE

সার্জারির গতিসম্পর্কিত শক্তি স্প্রিং সিস্টেমের অ শূন্য।

এটি দেখায় যে বসন্তের গতিশক্তি একটি সংরক্ষিত পরিমাণ।

যখন বসন্ত মূল অবস্থান থেকে স্থানচ্যুত হতে শুরু করে তখন এটি সম্ভাব্য শক্তি হারায়। তারপর সম্পন্ন নেটওয়ার্ক হবে  

W_{বিরূদ্ধে} = -পিই

অথবা -∆PE = ∆KE

অথবা ∆PE+∆KE = 0

উপরের সমীকরণটি বোঝায় যে সিস্টেমের মোট শক্তি (অর্থাৎ; সম্ভাব্য শক্তি এবং গতিশক্তি) বসন্ত বল সিস্টেমের জন্য ধ্রুবক। যেকোনো সিস্টেমের মোট শক্তি সংরক্ষিত শক্তি।

অতএব এটি দেখায় যে বসন্ত বলও একটি রক্ষণশীল শক্তি।

কিছু সমাধান করা উদাহরণ:

একটি বসন্ত 0.65 মিটার দূরত্বে প্রসারিত যার বসন্ত ধ্রুবক 150Nm^-1। বসন্ত পদ্ধতির সম্ভাব্য শক্তি গণনা করুন।

সমাধান:

           দেওয়া: বসন্তের স্থানচ্যুতি = 0.65 মি

                         বসন্ত ধ্রুবক k = 150Nm^-1

বসন্তের সম্ভাব্য শক্তি দ্বারা দেওয়া হয়

PE = 31.687J

প্রসারিত বসন্তের বসন্ত ধ্রুবক 84Nm^-1 এবং সম্ভাব্য শক্তি 53J হিসাবে গণনা করা হয়। বসন্তের স্থানচ্যুতি খুঁজুন।

সমাধান:

            দেওয়া: বসন্ত ধ্রুবক k = 84Nm^-1

                           সম্ভাব্য শক্তি (PE) = 53J

বসন্তের সম্ভাব্য শক্তি দ্বারা দেওয়া হয়

স্থানচ্যুতি খুঁজে পেতে আমাদের উপরের সমীকরণটিকে পুনর্বিন্যাস করতে হবে

মান প্রতিস্থাপন

বর্গমূল গ্রহণ

স্থানচ্যুতি x = 1.12 মি

একটি স্ল্যাবের সাথে একটি বসন্ত সংযুক্ত থাকে। এটি 33cm প্রসারিত 45J শক্তি ব্যবহার করে। বসন্ত শক্তির সম্ভাব্য শক্তির সূত্র ব্যবহার করে বসন্তের ধ্রুবক গণনা করুন।

সমাধান:

            প্রদত্ত: বসন্তের সম্ভাব্য শক্তি = 33J

                          বসন্তের স্থানচ্যুতি = 45 মি = 0.45 মি

বসন্তের ধ্রুবক গণনা করার জন্য, বসন্তের সম্ভাব্য শক্তি

সমীকরণ পুনর্বিন্যাস

k = 325.92Nm^-1

একটি খেলনা একটি বসন্ত দ্বারা টানা হয় যার বল ধ্রুবক 134N/m। এটি 6 সেমি দূরত্বে স্থানচ্যুত হয়। গতিশক্তি এবং খেলনা যে গতি মাধ্যমে স্থানচ্যুত গতি গণনা?

সমাধান:

           প্রদত্ত: ধ্রুবক k = 134N/m

                         খেলনার স্থানচ্যুতি = 6cm = 0.06m

 বসন্ত পদ্ধতির মোট শক্তি দ্বারা দেওয়া হয়

 KE = - PE

সিস্টেমের সম্ভাব্য শক্তি শক্তি

অর্থাৎ; KE = PE

KE = 0.2412

এখানে আমরা নেতিবাচক চিহ্নকে অবহেলা করি কারণ গতিশক্তি negativeণাত্মক হতে পারে না।

গতিশক্তি দেওয়া হয় গতিশক্তি দ্বারা দেওয়া হয়

দ্বারা গতি বা বেগ দেওয়া হয়

উভয় দিকে বর্গমূল গ্রহণ

v = 0.6 মি/সেকেন্ড²

খেলনাটি 0.6 মি/সেকেন্ডের গতিতে চলে² .

Two বসন্তের ধ্রুবক k₁ এবং কে₂ উল্লম্বভাবে একটি কঠোর সমর্থন সংযুক্ত করা হয়। It এর x এর স্থানচ্যুতি আছে₁ এবং এক্স₂ যথাক্রমে. Wটুপি কি স্প্রিংসে কাজ করে নিট ফোর্স হবে? And সিস্টেমের সম্ভাব্য শক্তি কত?

এখানে আমাদের শুধু বসন্ত বল সমীকরণ সমাধান করতে হবে।

একটি দৃ support় সমর্থন সংযুক্ত দুটি বসন্ত হতে দিন₁ এবং গুলি₂.

গুলি₁ হবে

F₁ = কে₁x₁     … .. (1)

গুলি₂ হবে

F₂ = কে₂x₂    …… (2)

সমীকরণ (1) এবং (2) থেকে বসন্তে কাজ করা নিট বল দ্বারা দেওয়া হয়

F = F₁ + ফ₂

এফ = কে₁x₁ + কে₂x₂

সিস্টেমের মোট সম্ভাব্য শক্তি হিসাবে দেওয়া যেতে পারে

মূল্যবোধ জানার মাধ্যমে আমরা সম্ভাব্য শক্তির সমাধান করতে পারি।

Cএকটি স্প্রিং প্রসারিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিকে গণনা করুন যখন এটি 26cm দূরত্বে প্রসারিত হয় এবং বসন্তের ধ্রুবক 93N/m থাকে

দেওয়া: বসন্তের স্থানচ্যুতি = 26cm = 0.26m

              বসন্ত ধ্রুবক k = 93N/মি

বসন্ত বলের সূত্র ধরে

F = kx

F = 93 × 0.26

F = 24.18 N

বসন্ত বাহিনীতে প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী:

স্প্রিং কনস্ট্যান্ট বলতে কি বুঝ?

বসন্ত ধ্রুব বসন্তের প্রসারিত ক্ষমতার একটি পরিমাপ।

এটি এমন একটি শক্তি হিসাবেও সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যা একটি বসন্তকে সংকোচন বা লম্বা বা নির্দিষ্ট দূরত্ব দ্বারা প্রসারিত করার জন্য প্রয়োজনীয়। বসন্ত ধ্রুবক.

হুকের আইন কি?

হুকের আইন একটি স্থিতিস্থাপক দেহকে প্রসারিত বা সংকুচিত করার জন্য যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয় তা দেহের প্রসারিত বা প্রসারিত দূরত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক বলে উল্লেখ করা হয়েছে।

Dose মাধ্যাকর্ষণ বসন্ত ধ্রুবক প্রভাবিত করে?

মাধ্যাকর্ষণ প্রভাবিত করে না বসন্ত ধ্রুবক তবে মাধ্যাকর্ষণ স্পষ্টভাবে বসন্তের নিট বলকে প্রভাবিত করে কারণ মাধ্যাকর্ষণ একটি পুনoringস্থাপন শক্তি হিসাবে কাজ করে যখন বসন্ত তার ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থান থেকে উল্লম্বভাবে স্থগিত থাকে।

বসন্ত ধ্রুবকে প্রভাবিত করে এমন উপাদানগুলি কী কী? 

বসন্ত ধ্রুবককে প্রভাবিত করে এমন উপাদানগুলি

• বসন্তের প্রতিটি কুণ্ডলীর ব্যাস.
• সাসপেনশন তারের ব্যাস।
• বিশ্রামের সময় বসন্তের দৈর্ঘ্য।