বসন্ত ধ্রুবক: এটির সাথে সম্পর্কিত 27টি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়

বসন্ত ধ্রুবক সংজ্ঞা:

বসন্তের ধ্রুবকটি বসন্তের কঠোরতার পরিমাপ। উচ্চতর কঠোরতাযুক্ত স্প্রিংসগুলি প্রসারিত করা সম্ভবত আরও কঠিন। স্প্রিংস ইলাস্টিক উপকরণ হয়। যখন বাহ্যিক বাহিনী দ্বারা বসন্ত বিকৃতকরণ প্রয়োগ করা হয় এবং বাহিনী অপসারণের পরে, তার আসল অবস্থানটি ফিরে পায়। বসন্তের বিকৃতিটি একটি লিনিয়ার ইলাস্টিক বিকৃতি formation রৈখিক হ'ল বল এবং স্থানচ্যুতির মধ্যে সম্পর্কের বাঁক।

বসন্ত ধ্রুবক সূত্র: 

এফ = -কেএক্স 

কোথায়, 

এফ = প্রয়োগ শক্তি,

কে = বসন্ত ধ্রুবক 

সাধারণ অবস্থান থেকে প্রয়োগ লোডের কারণে x = স্থানচ্যুতি।

বসন্ত ধ্রুবক ইউনিট: 

বসন্ত-ধ্রুবক কে হিসাবে উপস্থাপিত হয় এবং এটির ইউনিটটি এন / এম।

কিভাবে বসন্ত ধ্রুব খুঁজে?

বসন্ত ধ্রুব সমীকরণ: 

নীচে বর্ণিত হুকের আইন অনুসারে বসন্ত-ধ্রুবক নির্ধারিত হয়:

ঝরনার উপর প্রয়োগকৃত শক্তি ভারসাম্য থেকে বসন্তের বাস্তুচ্যুতির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। 

 আনুপাতিকতা ধ্রুবক হ'ল বসন্তের ধ্রুবক। বসন্ত শক্তি বলের বিপরীত দিকে। সুতরাং, বাহিনীর সম্পর্ক এবং স্থানচ্যুত করার মধ্যে একটি নেতিবাচক চিহ্ন রয়েছে।

এফ = -কেএক্স 

অতএব,

কে =-এফ / এক্স (এন / এম)

বসন্ত ধ্রুবক এর মাত্রা:

কে = - [এমটি ^ -2]

ধ্রুব শক্তি বসন্ত:

কনস্ট্যান্ট ফোর্স স্প্রিং হুইকের আইন মানায় না এমন বসন্ত। বসন্তের বলটি তার গতির পরিসীমাটির উপরে প্রয়োগ করে তা স্থির থাকে এবং কোনও উপায়ে পরিবর্তিত হয় না। সাধারণত, এই স্প্রিংগুলি স্প্রিংগুলিকে ঘূর্ণায়মান হিসাবে তৈরি করা হয় যাতে পুরোপুরি ঘূর্ণায়মান হলে বসন্ত শিথিল হয় এবং পুনর্নির্মাণের শক্তিটি আনারোলিংয়ের পরে পুনরুদ্ধারের শক্তিটি ঘটে কারণ বসন্তের তালিকাভুক্ত না হওয়ায় জ্যামিতি স্থির থাকে। ধ্রুবক বলের বসন্তটি বক্রাকৃতির ব্যাসার্ধের পরিবর্তনের কারণে আনরোলিংয়ের জন্য ধ্রুবক শক্তি প্রয়োগ করে।

ধ্রুব বসন্ত বল প্রয়োগ:

• মোটর জন্য ঝর্ণা ব্রাশ
• ধ্রুবক মোটর স্প্রিংস 
• উইন্ডো জন্য কাউন্টারবালেন্স স্প্রিংস
• ক্যারিজেস টাইপরাইটারদের স্প্রিংস দেয় 
• টাইমার 
• কেবল retractors 
• মুভি ক্যামেরা 
• এক্সটেনশন স্প্রিংস 

ধ্রুব বসন্ত শক্তি সর্বদা স্থির শক্তি দেয় না। প্রাথমিকভাবে, এটির একটি সীমাবদ্ধ মূল্য রয়েছে এবং বসন্তটি তার ব্যাসের 1.25 গুণকে অপসারণের পরে এটি সম্পূর্ণ লোডে পৌঁছে যায় এবং বিকৃতি সত্ত্বেও বসন্তের স্থির শক্তি বজায় রাখে। এই স্প্রিংসটি তারের সাথে নয় ধাতব স্ট্রিপগুলি দিয়ে তৈরি হয় ings স্প্রিংগুলি স্টেইনলেস স্টিল, উচ্চ কার্বন ইস্পাত ইত্যাদি জাতীয় উপাদানের দ্বারা তৈরি হয় ings স্প্রিংগুলি রৈখিক দিককে টান দেয়।

কর্মক্ষমতা, জারা উপাদান, তাপমাত্রা এই ধরনের স্প্রিংসের ক্লান্তিকে প্রভাবিত করে। আকার এবং লোড প্রয়োগের উপর নির্ভর করে তাদের 2500 চক্রের জীবনকাল দশ লক্ষেরও বেশি হতে পারে।

বসন্ত ধ্রুবক উদাহরণ

একটি রাবার ব্যান্ডের বসন্ত ধ্রুবক:

রাবার ব্যান্ড নির্দিষ্ট সীমাবদ্ধতার মধ্যে বসন্তের মতো কাজ করে। যখন রাবার ব্যান্ডগুলির জন্য হুকের আইন বক্ররেখা আঁকা হয়, প্লটটি বেশ লিনিয়ার হয় না। তবে আমরা যদি ধীরে ধীরে ব্যান্ডটি প্রসারিত করি তবে এটি হুকের আইন অনুসরণ করে এবং বসন্ত-ধ্রুবক মান থাকতে পারে। রাবার ব্যান্ডটি কেবল তার স্থিতিস্থাপক সীমাটি প্রসারিত করতে পারে 

এছাড়াও আকার, দৈর্ঘ্য এবং মানের উপর নির্ভর করে।

বসন্ত ধ্রুবক মান:

হুকের আইন ব্যবহার করে বসন্তের ধ্রুবক মান নির্ধারণ করা হয়। হুকের আইন অনুসারে, বসন্তটি যখন প্রসারিত হয় তখন প্রয়োগ করা বলটি আসল অবস্থান থেকে দৈর্ঘ্যের বৃদ্ধির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

কিভাবে বসন্ত ধ্রুবক নির্ধারণ?

এফ = -কেএক্স

কে = -এফ / এক্স

উপকরণের বসন্ত ধ্রুবক:

জন্য বসন্ত ধ্রুবক ইস্পাত = 21000 কেজি / মি³

জন্য বসন্ত ধ্রুবক তামা = 12000 কেজি / মি³

গ্রাফ থেকে বসন্ত ধ্রুবক কীভাবে খুঁজে পাবেন?

বসন্ত ধ্রুবক গ্রাফ:

বসন্তের ধ্রুবকটি কি নেতিবাচক হতে পারে?

এটি নেতিবাচক হতে পারে না।

ভর সহ বসন্ত ধ্রুবক সূত্র:

T=[latex]2\pi \sqrt{\frac{k}{m}}[/latex]

কোথায়,

টি = বসন্তের সময়কাল

মি = ভর

k = বসন্ত ধ্রুবক

কার্যকর বসন্ত ধ্রুবক:

সমান্তরাল: দুটি ভর বিহীন স্প্রিংস যা হুকের আইন মেনে চলে এবং স্প্রিংসের শেষ প্রান্তে পাতলা উল্লম্ব রডগুলির মাধ্যমে সংযুক্ত হয়, যখন স্প্রিংসের দুটি প্রান্তকে সংযুক্ত করে তাকে সমান্তরাল সংযোগ বলা হয়।

ধ্রুবক বলের দিকটি বলের দিকের জন্য লম্ব থাকে।

বসন্ত ধ্রুবক কে লিখেছেন,

কে = কে 1 + কে 2

সিরিজ:

যখন স্প্রিংসগুলি একে অপরের সাথে সিরিজ পদ্ধতিতে সংযুক্ত থাকে তখন মোট এক্সটেনশন সংমিশ্রণটি মোট বিস্তারের যোগফল এবং স্প্রিংয়ের ধ্রুবক সংমিশ্রণ সমস্ত ঝর্ণা।

ফোর্সটি শেষ বসন্তের শেষে প্রয়োগ করা হয়। ফোয়ারা সংকুচিত হওয়ার সাথে বলের দিকটি বিপরীত দিকে থাকে।

হুকের আইন,

এফ 1 = কে 1 এক্স 1

এফ 2 = কে 2 এক্স 2

x 1+ x 2 =[latex](\frac{F1}{k1}+\frac{F2}{k2})[/latex]

সমপরিমাণ বসন্ত ধ্রুবক:

K = [লেটেক্স](\frac{1}{k1}+\frac{1}{k2})[/latex]

টর্জনিয়াল স্প্রিং ধ্রুবক:

একটি টোড়িশন স্প্রিংটি বসন্তের অক্ষ বরাবর পাকানো হয় it

টোরসিয়োনাল বারটি একটি সরল দণ্ড যা মোচড়ের শিকার হয় তার শেষদিকে অক্ষ টর্কটি বরাবর শিয়ার স্ট্রেস দেয়।

উদাহরণ:

হেলিকাল টর্জনিয়াল স্প্রিং, টর্শন বার, টোরশন ফাইবার

অ্যাপ্লিকেশন:

ঘড়ি-ঘড়িগুলি একটি স্প্রাইলে এক সাথে বসন্ত বসিয়ে বসেছে It

torsional বসন্ত ধ্রুবক সূত্র | টোরশন সহগ

স্থিতিস্থাপক সীমাতে টর্শিওনাল স্প্রিংস হুকের আইন মেনে চলা যেমন ইলাস্টিক সীমাতে মোচড় দেয়,

টর্ক প্রতিনিধিত্ব করেন,

τ = -কেθ

τ = - κ θ θ

কে স্থানচ্যুতি বলা হয় torsional বসন্ত সহগ।

-তে সাইনটি নির্দিষ্ট করে যে টর্কটি মোড় দিকের বিপরীতে অভিনয় করছে is 

শক্তি ইউ, জোলেসে

ইউ = ½ * কেθ ^ 2

জাল ভারসাম্য:

টোরশন ভারসাম্য হল টর্জনিয়াল দুল ulum এটি একটি সাধারণ দুল হিসাবে কাজ করে।

বাহিনীটি পরিমাপ করার জন্য প্রথমে বসন্তের ধ্রুবক খুঁজে নেওয়া দরকার। বাহিনী যদি কম থাকে তবে অতিরিক্ত ধ্রুবকটি পরিমাপ করা কঠিন। ভারসাম্যের অনুরণন কম্পনের সময়কালের জন্য একটিকে পরিমাপ করা দরকার।

ফ্রিকোয়েন্সি জড়তা মুহুর্ত এবং উপাদানের স্থিতিস্থাপকতার উপর নির্ভর করে। সুতরাং, ফ্রিকোয়েন্সি অনুযায়ী চয়ন করা হয়।

একবার জড়তা গণনা করা হয়, স্প্রিং ধ্রুবক নির্ধারিত হয়,

এফ = কেδ / এল

সুরেলা অসিলেটর:

হরমোনিক দোলক একটি সাধারণ হারমোনিক দোলক যখন মূল ভারসাম্য অবস্থান অভিজ্ঞতা থেকে পুনরুদ্ধার শক্তি F থেকে স্থানান্তর এক্স এর সমানুপাতিক হয় ভ্রান্তির মধ্য দিয়ে যায়।

গাণিতিকভাবে নিম্নরূপে লিখিত,

এফ = -কেএক্স

টর্জনিয়াল স্প্রিং রেট:

টর্জনিয়াল বসন্তের হার হ'ল প্রায় ৩০০ ডিগ্রি স্প্রিং ভ্রমণ। এটি আরও শক্তির পরিমাণকে 360 ডিগ্রি দ্বারা ভাগ করে গণনা করা যায়।

বসন্ত ধ্রুবক প্রভাবিত করার কারণগুলি:

• তারের ব্যাস: বসন্তের তারের ব্যাস
• কয়েল ব্যাস: কয়েলগুলির ব্যাসগুলি বসন্তের শক্ততার উপর নির্ভর করে।
• ফ্রি দৈর্ঘ্য: বিশ্রামের স্থিতি থেকে বসন্তের দৈর্ঘ্য g
• সক্রিয় কয়েলের সংখ্যা: সংকুচিত বা প্রসারিত কয়েলগুলির সংখ্যা।
• উপাদান: উত্পাদন ব্যবহৃত বসন্তের উপাদান।

ধ্রুব টর্ক বসন্ত:

কনস্ট্যান্ট টর্কে স্প্রিং এক ধরণের বসন্ত যা স্ট্রেসযুক্ত স্ট্রেস ফোর্স 2 স্পুলের মধ্যে ভ্রমণ করে। সংকুচিত স্প্রিং টর্ক মুক্তির পরে আউটপুট স্পুল থেকে গণনা করা হয় কারণ বসন্ত স্টোরেজ স্পুলে তার মূল ভারসাম্য স্থানে ফিরে আসে

বসন্ত ধ্রুবক ব্যাপ্তি:

k = k' δ'/δ,

কে পরিবর্তিত হয় 

সর্বনিম্ন = 0.9N / মি

সর্বোচ্চ = 4.8N / মি

বসন্তের ধ্রুবকটি টার্নগুলির সংখ্যার উপর নির্ভর করে।

আদর্শ বসন্ত ধ্রুবক:

বসন্তের ধ্রুবকটি হ'ল ঝরণার কঠোরতার পরিমাপ। কে এর মানটি বৃহত্তর, কঠোর হ'ল বসন্ত এবং এটি বসন্ত প্রসারিত করা কঠিন is হুকের আইন সমীকরণ মেনে চলা যে কোনও বসন্তকে বলা হয় এটি একটি আদর্শ বসন্ত.

ধ্রুব শক্তি বসন্ত সমাবেশ:

একটি কনস্ট্যান্ট ফোর্স স্প্রিংটি ড্রামকে এটিকে ড্রামের চারপাশে মোড়ানো দ্বারা স্থাপন করা হয়। বসন্তটি শক্ত করে জড়িয়ে রাখতে হবে। তারপরে বসন্তের ফ্রি প্রান্তটি লোডিং ফোর্সের সাথে সংযুক্ত থাকে যেমন কোনও কাউন্টার ব্যালেন্সের ব্যবহার বা তদ্বিপরীত।

• ড্রাম ব্যাসটি ভিতরের ব্যাসের চেয়ে বড় হওয়া উচিত।
• ব্যাপ্তি: 10-20% ড্রাম ব্যাস> অভ্যন্তরের ব্যাস।
• চূড়ান্ত এক্সটেনশনে ড্রামের উপর দেড়-মোড়ক বসন্ত থাকা উচিত।
• স্ট্রিপটি বড় এক্সটেনশনে অস্থির হবে তাই এটি আরও ছোট রাখার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে।
• পুলি ব্যাস অবশ্যই মূল ব্যাসের চেয়ে বেশি হওয়া উচিত।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী:

বসন্ত ধ্রুব কেন গুরুত্বপূর্ণ?

বসন্ত-ধ্রুবকটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি মৌলিক সামগ্রীর সম্পত্তি দেখায়। এটি কোনও উপাদানের যে কোনও বসন্তকে বিকৃত করতে ঠিক কতটা বল প্রয়োগ করতে হবে তা দেয়। উচ্চ বসন্তের ধ্রুবকটি দেখায় যে উপাদানগুলি কঠোর এবং নীচের বসন্তের ধ্রুবক দেখায় যে উপাদানগুলি কম শক্ত।

বসন্ত কি স্থির পরিবর্তন হতে পারে?

হ্যাঁ. বসন্ত-ধ্রুবক প্রয়োগকৃত বল এবং উপাদানটির প্রসার অনুযায়ী পরিবর্তন করতে পারে।

বসন্ত ধ্রুবক 0 হতে পারে?

না। বসন্ত-ধ্রুবক শূন্য হতে পারে না। এটি যদি শূন্য হয় তবে শক্ত হয়ে যাওয়া শূন্য।

বসন্ত ধ্রুবকের কি নেতিবাচক মূল্য থাকতে পারে?

না। স্প্রিং-ধ্রুবকের সর্বদা একটি ইতিবাচক মান থাকে।

ইয়াংয়ের মডুলাস এবং হুকের বসন্তের ধ্রুবক কখন সমান হয়?

যখন বসন্তের সেই ক্ষেত্রের দৈর্ঘ্যের অনুপাতটি একতা হয়, তখন তরুণটির মডুলাস এবং বসন্তের ধ্রুবক মান সমান হবে।

স্প্রিং ধ্রুবক হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করা হয়, কে =-এফ / এক্স,

উপরোক্ত উল্লিখিত সমীকরণটি স্প্রিংস ধ্রুবক এবং একই প্রয়োগকৃত শক্তির জন্য বসন্তের প্রসারের মধ্যে সম্পর্ককে দেখায়

কেন একটি বসন্ত অর্ধেক কাটা হয়, তার বসন্তের ধ্রুবক পরিবর্তন হয়?

এটি বসন্তের প্রসারণের বিপরীতে আনুপাতিক। যখন বসন্তটি অর্ধেক হয়ে যায়, তখন বসন্তের দৈর্ঘ্য হ্রাস পায় তাই বসন্তের ধ্রুবক দ্বিগুণ হবে।

নিউটনের তৃতীয় আইনটি কি বসন্তের সাথে ব্যর্থ হয়?

উত্তর: না

বসন্ত ধ্রুবক সমস্যা:

প্র 1) একটি বসন্ত 20 সেমি দ্বারা প্রসারিত হয় এবং এতে 5 কেজি লোড যুক্ত হয়। বসন্তের ধ্রুবকটি সন্ধান করুন।

প্রদত্ত:

ভর এম = 5 কেজি।

স্থানচ্যুতি x = 20 সেমি।

সমাধান:

1. বসন্তে প্রয়োগ করা বাহিনীটি খুঁজে বের করুন

এফ = মি * এক্স

  = 5 * 20 * 10 ^ -2

  = 1 এন।

বসন্তে প্রয়োগ হওয়া বোঝা 1N। সুতরাং, বসন্তটি -1 এন এর সমান এবং বিপরীত লোড প্রয়োগ করবে will

2. বসন্ত ধ্রুবক সন্ধান করুন

কে = -এফ / এক্স

   = - (- - 1/20 * 10 ^ -2)

   = 5 এন / মি

বসন্তের ধ্রুবক 5N / মি।

প্র 2) 25 কেএন / এম স্থির বসন্তের 15 কেএন এর একটি বাহিনী প্রয়োগ করা হয় the বসন্তের স্থানচ্যুতি সন্ধান করুন।

প্রদত্ত:

প্রয়োগকৃত বল = 2.5KN

বসন্ত-ধ্রুবক = 15 কেএন / মি

সমাধান:

            1. বসন্তের স্থানচ্যুতি খুঁজে বের করুন

            বসন্তটি -2.5KN এর সমান এবং বিপরীত শক্তি প্রয়োগ করবে

             এফ = -কেএক্স

এক্স = -এফ / কে

   = - 2.5 / 15

   = 0.167 মি

সুতরাং বসন্তটি 16.67 সেমি দ্বারা বাস্তুচ্যুত হয়।

Q3) 5.2 N / m এর ফোর্স ধ্রুবক সহ একটি বসন্তের স্বাচ্ছন্দ্য দৈর্ঘ্য 2.45 মিটার এবং বসন্তের লম্ব দৈর্ঘ্য 3.57 মি। যখন একটি বসন্তের শেষের সাথে একটি ভর সংযুক্ত থাকে এবং বিশ্রামের অনুমতি দেওয়া হয়। বসন্তে স্থিতিস্থাপক সম্ভাবনা শক্তি কী?

সমাধান:

প্রদত্ত: 

জোর ধ্রুবক = 2.45 মি

x = 2.45 মি

এল = 3.57 মি

ধ্রুবক বসন্ত:

এফ = -কেএক্স

বসন্তটি প্রসারিত করার কারণে কাজটি হয়েছিল = বসন্তের স্থিতিস্থাপক সম্ভাবনার শক্তি।

ডাব্লু = কেএক্স ^ 2/2

এক্সটেনশন এক্স = 3.57-2.45

                    = 1.12

ডাব্লু = 5.2 * 1.12 ^ 2/2

    = 3.2614 জে।

Q4) ফোর্স ধ্রুবক কে 400 সহ একটি ভরবিহীন বসন্ত এন / এম সিলিং থেকে উল্লম্বভাবে ঝুলছে। একটি 0.2 কেজি ব্লক বসন্তের শেষের সাথে সংযুক্ত এবং প্রকাশিত হয়। বসন্তে সর্বাধিক স্থিতিস্থাপক স্ট্রেন শক্তি হ'ল (g = 10m / s ^ 2)।

প্রদত্ত:

জোর ধ্রুবক = 400N / মি

মি = 0.2 কেজি

g = 10m / s ^ 2

সমাধান:

সর্বাধিক স্থিতিস্থাপক স্ট্রেন শক্তি = 1/2 * কে * x ^ 2

=[latex]\frac{2(m^{2}g^{2})}{k}[/latex]

= 0.02 জে

একাধিক স্প্রিংস সহ বসন্ত ধ্রুবক

একটি বসন্ত 4 টি সমান অংশে কাটা হয় এবং 2 সমান্তরাল হয় এই অংশগুলির নতুন কার্যকর বসন্ত ধ্রুবকটি কী?

চারটি স্প্রিংয়ের বসন্তের ধ্রুবকগুলি কে 1, কে 2, কে 3, কে 4 

যথাক্রমে

সমান্তরাল:

সমতুল বসন্তের ধ্রুবক (কে 5) = কে 1 + কে 2

সিরিজ;

সিস্টেমের মোট সমতুল্য স্প্রিংস:

K=[latex] \frac{1}{k3}+\frac{1}{k4}+\frac{1}{k5} [/latex]

যদি কোনও বসন্ত ধ্রুবক 20N / মিটার হয় এবং এটি 5 সেমি দ্বারা প্রসারিত হয় তবে বসন্তে কী বল প্রয়োগ করছে:

প্রদত্ত:

কে = 2 এন / মি।

x = 5 সেমি।

হুকের আইন অনুসারে,

এফ = -কেএক্স

  = - 20 * 5 * 10 ^ -2

  = -1 এন

বসন্ত শক্তি বিপরীত দিকে আছে

অতএব বসন্ত বল = 1 এন।                

একটি বসন্তের শীর্ষে স্থাপন করা 5.13 কেজি ওজনের একটি বস্তু 25 মিটারের সাথে এটি সংকুচিত করে যা বসন্তের শক্তি ধ্রুবক কী তা যখন বসন্ত তার শক্তি প্রকাশ করে তখন এই বস্তুটি কতটা উচ্চতর হবে।

আরও সম্পর্কিত নিবন্ধের জন্য এখানে ক্লিক করুন