எந்திரவியல்

சமமில்லாத நெம்புகோல்

2 m கையில் 50 N தள்ளல், 1 m கையில் 100 N தள்ளலை சமநிலைப்படுத்துகிறது — சமமற்ற விசைகளிலிருந்து சம திருப்புத்திறன்கள் (τ = r × F). சாய்வதைக் காண பண்புகள் பேனலில் ஒரு விசையை மாற்றுங்கள்.

சமமில்லாத நெம்புகோல் — ஊடாடும் எந்திரவியல் உருவகம். 2 m கையில் 50 N தள்ளல், 1 m கையில் 100 N தள்ளலை சமநிலைப்படுத்துகிறது — சமமற்ற விசைகளிலிருந்து சம திருப்புத்திறன்கள் (τ = r × F). சாய்வதைக் காண பண்புகள் பேனலில் ஒரு விசையை மாற்றுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.

திருப்புத்திறன் மற்றும் நெம்புகோல்கள்

சுழல் மையத்தின் இரு பக்கங்களிலும் திருப்புத்திறன்கள் சமமாக இருக்கும்போது நெம்புகோல் சமநிலையில் இருக்கும் — குறுங்கையில் உள்ள விசைகள் நீண்ட கையுடன் பொருந்த பெரியதாக இருக்க வேண்டும்.

திருப்புத்திறன் τ = r × F, விசை மற்றும் நெம்புகோல் கை இரண்டையும் சார்ந்தது. சுழல் மையம் மையத்தில் இருக்கும்போது, சுழல் மையத்திலிருந்து 2 m தூரத்தில் உள்ள 50 N விசை, 1 m தூரத்தில் உள்ள 100 N விசையுடன் சமநிலையில் இருக்கும்: 50 × 2 = 100 × 1.

• 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

இந்த நெம்புகோலின் முனையம் மையத்தில், கிளாசிக் நெம்புகோலைப் போலவே — ஆனால் வலது விசை முனையத்திலிருந்து 1 m தூரத்தில் மட்டுமே, இடது விசை 2 m தூரத்தில் பிரயோகிக்கப்படுகிறது. 2 m தூரத்தில் 50 N தள்ளல், 1 m தூரத்தில் உள்ள தள்ளலால் சமநிலைப்படுத்தப்படுகிறது என்றால், அந்த விசை 50 N-ை விட பெரியதா, அப்படியேயா, அல்லது சிறியதா?

நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்

• அது 50 N-ை விட பெரியது
• அது அப்படியே — 50 N
• அது 50 N-ை விட சிறியது

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. சமமற்ற நெம்புகோல் முன்னமைப்பைத் திறங்கள். ஒரு திடமான கட்டை, கிளாசிக் நெம்புகோலைப் போலவே அதன் சரியான மையத்தில் முளையிடப்பட்டுள்ளது — ஆனால் இரு கீழ்நோக்கிய விசைகளும் வெவ்வேறு தூரங்களில் பிரயோகிக்கப்படுகின்றன: இடதுபுறம் 2 m, வலதுபுறம் 1 m. 2 m குறியில் 50 N கீழ்நோக்கிய விசை தள்ளுகிறது.
2. கட்டையில் உள்ள இடது விசை அம்பைக் கிளிக் செய்து பண்புகள் பேனலில் அதன் வலிமையைக் குறியுங்கள், பின்னர் வலது விசை அம்பையும் அப்படியே செய்யுங்கள். இரு கைகளும் வெவ்வேறு நீளங்களில் உள்ளன என்பதைக் கவனியுங்கள்.
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. சமமற்ற கைகளுடன், சம திருப்புத்திறன்களுக்கு சமமற்ற விசைகள் தேவை — முனையத்திலிருந்து 2 m தூரத்தில் உள்ள 50 N விசை, 1 m தூரத்தில் உள்ள 100 N விசையுடன் சமநிலையில் இருக்கும், ஏனெனில் இரண்டும் 100 N·m செய்கின்றன.

அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது

• ஒவ்வொரு வரிசைக்கும், 1 m × வலது விசை − 2 m × இடது விசை கைமுறையாக கணக்கிடுங்கள். உருவகத்தின் கணிதப் பேனலிலிருந்து படித்த நிகர திருப்புத்திறனுடன் ஒப்பிடுங்கள். அவை பொருந்துகின்றனவா?
• வரிசை 1-இல், 2 m கையில் உள்ள 50 N தள்ளல், 1 m கையில் உள்ள 100 N தள்ளலால் சமநிலைப்படுத்தப்படுகிறது — வேறுபட்ட விசைகள், சம திருப்புத்திறன்கள். ஒரு நெம்புகோல் சமநிலைப்பட, ஒரு விசையும் அதன் முனையத்திலிருந்தான தூரமும் எப்படி இருக்க வேண்டும்?

ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது

• ஒரு கைவண்டியும் ஒரு நெம்புகோலே: சுமை சக்கரத்திற்கு (முனையம்) அருகில் இருக்க, உங்கள் கைகள் கைப்பிடிகளை சுமார் 2 m தூரத்தில் தூக்குகின்றன. சுமை 200 N எடை கொண்டு, சக்கரத்திலிருந்து 0.5 m தூரத்தில் இருந்தால், சமநிலைக்கு கைப்பிடிகளில் நீங்கள் எவ்வளவு மேல்நோக்கிய விசை பிரயோகிக்க வேண்டும்? சுமை தட்டின் மிக முடிவில் இருந்தால் என்ன தேவை?
• ஆணியை இழுக்கும் ஒரு நகக்கொடுக்கி சுத்தியல், ஒரு முளை விலக்கி, ஒரு விதை உடைப்பான் — அனைத்தும் சமமற்ற கைகள் கொண்ட நெம்புகோல்கள். ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுத்து அதன் முனையம், பிரயோகிக்கப்படும் விசை, நகர்த்தும் சுமை ஆகியவற்றை அடையாளம் காணுங்கள் — பின்னர் சுமை பக்கத்தில் இருப்பது குறுங்கையாகவே இருப்பது 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. சமமற்ற நெம்புகோலுக்கு வருக
2. நெம்புகோலைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
3. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
4. சமமற்ற கைகள், சம திருப்புத்திறன்கள்
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