சமமற்ற நெம்புகோல்: இயந்திர நன்மை
1 · கணிப்பு
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?
- அது 50 N-ை விட பெரியது
- அது அப்படியே — 50 N
- அது 50 N-ை விட சிறியது
2 · அமைப்பு
- 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.
- 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.
- 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.
3 · தரவு சேகரி
| இடது விசை (N) | வலது விசை (N) | நிகர திருப்புத்திறன் (உருவகத்திலிருந்து) (N·m) | τ = r × F (கணக்கிடப்பட்டது) (N·m) |
|---|---|---|---|
| 50.00 | 100.00 | ||
| 50.00 | 50.00 | ||
| 20.00 | 100.00 |
x-அச்சில் விசை வேறுபாட்டை (வலது விசை − இடது விசை), y-அச்சில் நீங்கள் அளந்த நிகர திருப்புத்திறனை வரையுங்கள் — கைகள் சமமற்றவை என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், எனவே திருப்புத்திறன் 1 m × வலது விசை − 2 m × இடது விசை. சாய்வு என்ன குறிக்கிறது, கோடு எங்கே பூஜ்யத்தை கடக்கிறது?
4 · பகுப்பாய்வு
- 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?
5 · நீட்டிப்பு
- 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.
இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்
திருப்புத்திறன்
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.
எந்திரவியல்
- எறிபொருள் இயக்கம் & இயக்க ஆற்றல்
- சரிவில் பந்து: உராய்வற்ற சரிவில் ஆற்றல்
- உராய்வு சரிவில் கட்டை: நிலை-உராய்வு வாசலைக் கண்டறிதல்
- எல்லை வேகம்: இழுவை வழியாக வீழ்ச்சி
- விசை ஆய்வகம்: நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி
- எதிர் விசைகள்: நியூட்டனின் இரண்டாம் விதி & உந்தம்
- துள்ளும் பந்து: தாக்கத்தில் ஆற்றல் இழப்பு
- மீள்ம மோதல்கள் & உந்த அழிவின்மை
- மீள்மற்ற மோதல் & உந்த அழிவின்மை
- நியூட்டன் தொட்டில்: உந்தம் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றம்
- எளிய ஊசல்
- ஸ்பிரிங்கில் நிறை: எளிய இசைவு இயக்கம்