எந்திரவியல்

சம நெம்புகோல்

இரண்டு சம விசைகள் இரு முனைகளிலும் கீழே அழுத்துகின்றன. சம கைகள் + சம விசைகள் → திருப்புத்திறன்கள் ரத்து (τ = r × F) → நெம்புகோல் சமநிலையில் இருக்கும். சாய்வதைக் காண பண்புகள் பேனலில் ஒரு விசையை மாற்றுங்கள்.

சம நெம்புகோல் — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். இரண்டு சம விசைகள் இரு முனைகளிலும் கீழே அழுத்துகின்றன. சம கைகள் + சம விசைகள் → திருப்புத்திறன்கள் ரத்து (τ = r × F) → நெம்புகோல் சமநிலையில் இருக்கும். சாய்வதைக் காண பண்புகள் பேனலில் ஒரு விசையை மாற்றுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.

திருப்புத்திறன் மற்றும் நெம்புகோல்கள்

நிகர திருப்புத்திறன் பூஜ்யமற்றதாக இருக்கும்போது நெம்புகோல் சுழல்கிறது. சுழல் மையத்திலிருந்து தூரத்தில் உள்ள விசைகள், அதே வலிமைக்கு பெரிய திருப்புத்திறன்களை உருவாக்குகின்றன.

திருப்புத்திறன் τ = r × F, விசை மற்றும் நெம்புகோல் கை இரண்டையும் சார்ந்தது. எதிர் பக்கங்களில் சம தூரங்களில் உள்ள சம விசைகள் சமநிலையில் இருக்கலாம்; தூரம் அல்லது விசையை மாற்றினால் நெம்புகோல் சாயும்.

• τ = rF sin θ
• சமநிலையில் Στ = 0

ஆய்வுச் சுருக்கம்

ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்

சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.

இயக்கும் கேள்வி

ஒரு நெம்புகோல் அதன் சரியான மையத்தில் முளையிடப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொரு முனையிலும், முனையத்திலிருந்து ஒரே தூரத்தில், கீழ்நோக்கிய தள்ளல் பிரயோகிக்கப்படுகிறது. ஒரு பக்கம் மற்றதை விட கடினமாக தள்ளினால், நெம்புகோல் வலிமையான தள்ளலை நோக்கி சாயுமா, பலவீனமான தள்ளலை நோக்கியா, அல்லது எதுவும் நடக்காமல் சமநிலையில் இருக்குமா?

நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்

• வலிமையான தள்ளலை நோக்கி சாயும்
• விசைகள் எதுவும் பொருட்படாமல் சமநிலையில் இருக்கும்
• பலவீனமான தள்ளலை நோக்கி சாயும்

மாறிகளின் பாத்திரங்கள்

நீங்கள் அமைப்பவை:

• இடது விசை (N)
• வலது விசை (N)

நீங்கள் அளப்பவை:

• நிகர திருப்புத்திறன் (உருவகத்திலிருந்து) (N·m)
• τ = r × F (கணக்கிடப்பட்டது) (N·m)

விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது

1. நெம்புகோல் முன்னமைப்பைத் திறங்கள். ஒரு திடமான கட்டை அதன் மையத்தில் முளையிடப்பட்டுள்ளது; ஒவ்வொரு முனையிலும் முனையத்திலிருந்து 2 m தூரத்தில் 50 N கீழ்நோக்கிய விசை பிரயோகிக்கப்படுகிறது.
2. கட்டையில் உள்ள இடது விசை அம்பைக் கிளிக் செய்து பண்புகள் பேனலில் அதன் வலிமையைக் குறியுங்கள், பின்னர் வலது விசை அம்பையும் அப்படியே செய்யுங்கள்.
3. கீழே உள்ள ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், பண்புகள் பேனலில் இடது மற்றும் வலது விசை வலிமைகளை பொருத்தும்படி அமைத்து, உருவகத்தை இயக்கி, கட்டையைத் தேர்ந்தெடுத்து, கணிதப் பேனலிலிருந்து τ = r × F திருப்புத்திறன் மதிப்பைப் படியுங்கள்.

ஆளும் சமன்பாடு

திருப்புத்திறன் — τ = r × F

திருப்புத்திறன் என்பது ஒரு முனையத்தைச் சுற்றி ஒரு விசையின் திருப்பும் விளைவு: τ = r × F, r என்பது முனையத்திலிருந்து விசை செயல்படும் இடம் வரையிலான தூரம். இரு பக்கங்களின் திருப்புத்திறன்களும் ரத்தாகும்போது நெம்புகோல் சமநிலையில் இருக்கும் — சம தூரங்களில் சம விசைகள், அல்லது எதிர் விகிதசம தூரங்களில் சமமற்ற விசைகள்.

அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது

• ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், 2 m × (வலது விசை − இடது விசை) கைமுறையாக கணக்கிடுங்கள். உருவகத்தின் கணிதப் பேனலிலிருந்து படித்த நிகர திருப்புத்திறனுடன் ஒப்பிடுங்கள். அவை பொருந்துகின்றனவா?
• வரிசை 1-இல் இரு விசைகளும் சமம், நெம்புகோல் சமநிலையில் இருக்கிறது. எந்தெந்த நெம்புகோலும் சமநிலைப்பட, விசைகளும் கை நீளங்களும் எவ்வாறு தொடர்புடையதாக இருக்க வேண்டும் என்பதை அது உங்களுக்கு என்ன சொல்கிறது?

ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது

• உண்மையான நெம்புகோல்கள் — வெவ்வேறு எடை கொண்ட இரு சவாரி செய்யும் கதிக்கட்டை போன்றவை — சமநிலைக்கு, சமமற்ற விசைகளை விட சமமற்ற கை நீளங்களையே பெரும்பாலும் தேவைப்படுத்துகின்றன. வலப்புற விசை 50 N-இல் இருந்து, முனையத்திலிருந்து அதன் தூரம் 4 m ஆக இரட்டிப்பானால், இடது கையில் (இன்னும் 2 m-இல்) எந்த விசை சமநிலைக்கு தேவை?
• ஒரு ரிச்செட், ஒரு பாட்டில் திறப்பான், ஒரு கத்தரிக்கோல் — அனைத்தும் நெம்புகோல்கள். ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுத்து அதன் முனையம், பிரயோகிக்கப்படும் விசை, நகர்த்தும் சுமை ஆகியவற்றை அடையாளம் காணுங்கள் — பின்னர் நீண்ட கை அதை எளிதாக்குவது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

• AP Physics 1 — Unit 5: Torque and Rotational Dynamics
• AP Physics C: Mechanics — Unit 5: Torque and Rotational Dynamics
• IB Physics — A.4 Rigid body mechanics
• General High School Physics — Rotation, gravitation & orbits
• NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law

1. நெம்புகோலுக்கு வருக
2. நெம்புகோலைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
3. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
4. திருப்புத்திறன்களை சமநிலைப்படுத்துதல்
5. தரவைத் திறங்கள்
6. செய்துவிட்டீர்கள்!

காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.

ஊடாடும் ஆய்வகத்தைத் திற →

ஆய்வகத் தாளைப் பதிவிறக்கு →

திருப்புத்திறன் & நெம்புகோல் விதி