কণার ভারসাম্য কি? (উদাহরণ সহ) - শারীরিক - 2025

কণা সুস্থিতি যা একটি কণা যখন তাদের উপর অভিনয় বহিরাগত বাহিনী পারস্পরিক বাতিল করা হয় একটি রাষ্ট্র। এর অর্থ এটি একটি স্থিতিশীল অবস্থা বজায় রাখে, এমনভাবে এটি নির্দিষ্ট পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে দুটি ভিন্ন উপায়ে ঘটতে পারে।

প্রথমটি হ'ল স্থিতিশীল ভারসাম্যহীন, যার মধ্যে কণা অস্থায়ী; এবং দ্বিতীয়টি হ'ল গতিশীল ভারসাম্য, যেখানে বাহিনীর সংমিশ্রণ বাতিল করা হয়, তবে তবুও কণাটির অভিন্ন রিক্যালাইনারি গতি থাকে।

চিত্র 1. ভারসাম্য রক গঠন। সূত্র: পিক্সাবে।

কণার মডেল একটি শরীরের গতি অধ্যয়ন করতে খুব দরকারী অনুমান। এটি ধরে নেওয়া নিয়ে গঠিত যে বস্তুর আকার নির্বিশেষে শরীরের সমস্ত ভর একক পয়েন্টে কেন্দ্রীভূত হয়। এইভাবে আপনি কোনও গ্রহ, একটি গাড়ি, একটি ইলেকট্রন বা বিলিয়ার্ড বল উপস্থাপন করতে পারেন।

ফলাফল শক্তি

বিন্দু যা বস্তুর প্রতিনিধিত্ব করে সেখানে এটি প্রভাবিত করে এমন শক্তিগুলি যেখানে কাজ করে। এই বাহিনীগুলি এমন একটি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে যা একই প্রভাব রাখে, যাকে নেট ফলাফলকারী শক্তি বা শক্তি বলা হয় এবং এফ _আর বা এফ _এন হিসাবে চিহ্নিত করা হয় ।

নিউটনের দ্বিতীয় আইন অনুসারে, যখন ভারসাম্যহীন ফলাফলের শক্তি থাকে তখন শরীর শক্তির সাথে আনুপাতিকভাবে ত্বরণ অনুভব করে:

এফ _আর = মা

যেখানে একটি ত্বরণ যা বস্তুর বলের ক্রিয়াটির জন্য ধন্যবাদ গ্রহণ করে এবং এম হ'ল বস্তুর ভর। শরীরে ত্বরণ না হলে কী হয়? স্পষ্টত যা শুরুতে নির্দেশিত হয়েছিল: শরীর বিশ্রামে রয়েছে বা অভিন্ন পুনরাবৃত্তির গতিতে চলে আসে, যার ত্বরণের অভাব রয়েছে।

ভারসাম্য রক্ষাকারী একটি কণার জন্য এটি নিশ্চিত হওয়া বৈধ:

এফ _আর = 0

যেহেতু ভেক্টর যুক্ত করার অর্থ মডিউলগুলি যুক্ত করার প্রয়োজন হয় না, তাই ভেক্টরগুলি অবশ্যই পচে যেতে হবে। সুতরাং, এটি প্রকাশ করার জন্য বৈধ:

এফ _x = মা _x = 0; চ _y = মা _y = 0; এফ _জেড = মা _জেড = 0

ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম

কণায় অভিনয়কারী বাহিনীকে কল্পনা করার জন্য, একটি ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম তৈরি করা সুবিধাজনক, যাতে বস্তুটিতে অভিনয় করা সমস্ত বাহিনী তীর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে।

উপরের সমীকরণগুলি প্রকৃতির ভেক্টর। বাহিনী পচন যখন, তারা লক্ষণ দ্বারা পৃথক করা হয়। এইভাবে এর উপাদানগুলির যোগফল শূন্য হওয়া সম্ভব।

অঙ্কনটি কার্যকর করার জন্য নিম্নলিখিত গুরুত্বপূর্ণ নির্দেশিকা রয়েছে:

- একটি রেফারেন্স সিস্টেম চয়ন করুন যেখানে সর্বাধিক পরিমাণ বাহিনী স্থানাঙ্ক অক্ষের উপরে অবস্থিত।

- ওজন সর্বদা উল্লম্বভাবে টানা হয়।

- দুই বা ততোধিক পৃষ্ঠের সংস্পর্শের ক্ষেত্রে, সেখানে সাধারণ বাহিনী রয়েছে, যা সর্বদা দেহকে ধাক্কা দিয়ে আঁকানো হয় এবং যে পৃষ্ঠটি এটি প্রয়োগ করে তাকে লম্ব করে দেয়।

- ভারসাম্য রক্ষাকারী একটি কণার জন্য যোগাযোগের পৃষ্ঠের সমান্তরাল এবং সম্ভাব্য আন্দোলনের বিরোধিতা করতে পারে, যদি কণা বিশ্রামে বিবেচনা করা হয়, বা স্পষ্টভাবে বিরোধী হয়ে থাকে, যদি কণা এমআরইউ (অভিন্ন পুনরাবৃত্তাকারী আন্দোলন) এর সাথে চলাফেরা করে।

- যদি একটি দড়ি থাকে, উত্তেজনা সর্বদা এটি বরাবর টানা হয় এবং শরীর টানতে।

ভারসাম্য শর্ত প্রয়োগ করার উপায়

চিত্র 2. একই শরীরে দুটি উপায়ে বিভিন্ন উপায়ে প্রয়োগ করা হয়। সূত্র: স্বনির্মিত।

সমান প্রস্থ এবং বিপরীত দিক এবং দিকের দুটি শক্তি forces

চিত্র 2 একটি কণা দেখায় যার উপর দুটি বাহিনী কাজ করে। বাম দিকের চিত্রটিতে, কণা দুটি বাহিনীর ক্রিয়া গ্রহণ করে F ₁ এবং F ₂ যা একই মাত্রা এবং একই দিক এবং বিপরীত দিকগুলিতে কাজ করে।

কণা ভারসাম্যহীন, তবে তবুও সরবরাহিত তথ্যের সাথে এটি ভারসাম্য স্থির বা গতিশীল কিনা তা জানা সম্ভব নয়। রেফারেন্সের অন্তর্নিহিত ফ্রেম যা থেকে অবজেক্টটি পর্যবেক্ষণ করা হয় সে সম্পর্কে আরও তথ্যের প্রয়োজন।

বিভিন্ন প্রস্থের দুটি বাহিনী, সমান দিক এবং বিপরীত দিক

কেন্দ্র শো একই কণা, যা এই সময় থেকে বল মাত্রার এফ, সুস্থিতি মধ্যে নয় চিত্রে ₂ ফাঃ যে এর চেয়ে বেশী ₁ । অতএব সেখানে ভারসাম্যহীন শক্তি রয়েছে এবং এফ ₂ এর একই দিকটিতে বস্তুর ত্বরণ রয়েছে ।

সমান প্রস্থ এবং পৃথক দিকের দুটি শক্তি

পরিশেষে, ডানদিকে চিত্রটিতে, আমরা এমন একটি দেহ দেখতে পাই যা সাম্যাবস্থায় নয়। যদিও এফ ₁ ও এফ ₂ সমান মাত্রার হয়, বল এফ ₂ একই দিক হিসেবে 1. এফ খাড়া উপাদান নেই ₂ অন্য কোন দ্বারা এর বিরুদ্ধে কাজ করা হয় না এবং কণা যে দিক একটি ত্বরণ অনুভব।

তিনটি শক্তি বিভিন্ন দিক দিয়ে

তিনটি বাহিনীর অধীন কোন কণা সামঞ্জস্য হতে পারে? হ্যাঁ, প্রতিটি শখের প্রান্ত এবং প্রান্ত স্থাপন করার সময়, ফলাফলটি একটি ত্রিভুজ। এই ক্ষেত্রে ভেক্টরের যোগফল শূন্য।

চিত্র 3. ৩ টি বাহিনীর ক্রিয়াকলাপের অধীন একটি কণা ভারসাম্যহীন হতে পারে। সূত্র: স্বনির্মিত।

ঘর্ষণ

কণার সাম্যাবস্থায় প্রায়শই হস্তক্ষেপ করে এমন একটি শক্তি হ'ল স্থির ঘর্ষণ। এটি অপরের পৃষ্ঠের সাথে কণা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা বস্তুর মিথস্ক্রিয়াজনিত কারণে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ঝুঁকির টেবিলের উপর স্থিতিশীল ভারসাম্য বইয়ের একটি কণা হিসাবে মডেল করা হয় এবং নীচের মতো একটি ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম রয়েছে:

চিত্র 4. একটি বাঁকানো বিমানে বইয়ের ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম। সূত্র: স্বনির্মিত।

ঝুঁকির সমতলের পৃষ্ঠতল জুড়ে বইটি রোধ করা এবং বিশ্রামে থাকা শক্তিটি স্থিতিশীল ঘর্ষণ। এটি যোগাযোগের তলগুলির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, যা মাইক্রোস্কোপিকভাবে শিখরগুলির সাথে রুক্ষতা উপস্থাপন করে যা একসাথে লক করে, চলাচলকে কঠিন করে তোলে।

স্থিতিশীল ঘর্ষণটির সর্বোচ্চ মানটি সাধারণ শক্তির সাথে সমানুপাতিক, শক্তিটি সমর্থিত বস্তুর উপর পৃষ্ঠ দ্বারা প্রসারিত, তবে বলা পৃষ্ঠের দিকে লম্ব থাকে। বইয়ের উদাহরণে এটি নীল বর্ণিত। গাণিতিকভাবে এটি প্রকাশিত হয়:

আনুপাতিকতার ধ্রুবকটি স্থিতিশীল ঘর্ষণ সহগ is _গুলি, যা পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়, মাত্রাবিহীন এবং সংস্পর্শে থাকা পৃষ্ঠগুলির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে।

গতিশীল ঘর্ষণ

যদি কোনও কণা গতিশীল ভারসাম্যের মধ্যে থাকে তবে ইতিমধ্যে চলাচল হয় এবং স্থির ঘর্ষণ আর হস্তক্ষেপ করে না। যদি আন্দোলনের বিরোধিতা করা কোনও ঘর্ষণ শক্তি উপস্থিত থাকে, গতিশীল ঘর্ষণ কাজ করে, যার দৈর্ঘ্য স্থির এবং এর দ্বারা প্রদত্ত:

যেখানে μ _k হ'ল গতিশীল ঘর্ষণ সহগ, যা যোগাযোগের উপরিভাগের ধরণের উপরও নির্ভর করে। স্থির ঘর্ষণের সহগের মতো, এটি মাত্রাবিহীন এবং এর মান পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়।

গতিশীল ঘর্ষণের সহগের মান সাধারণত স্থির ঘর্ষণের চেয়ে কম হয়।

কাজ করেছেন উদাহরণ

চিত্র 3-এর বইটি বিশ্রামে রয়েছে এবং এর ভর 1.30 কেজি। প্লেনটির 30l ঝোঁকের কোণ রয়েছে º বই এবং বিমানের উপরিভাগের মধ্যে স্থির ঘর্ষণটির সহগটি আবিষ্কার করুন।

সমাধান

একটি উপযুক্ত রেফারেন্স সিস্টেম নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ, নিম্নলিখিত চিত্রটি দেখুন:

চিত্র 5. ঝুঁকির সমতলে বইয়ের ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম এবং ওজন ক্ষয়। সূত্র: স্বনির্মিত।

বইয়ের ওজনের দৈর্ঘ্য ডাব্লু = মিলিগ্রাম রয়েছে, তবে এটি দুটি উপাদানে বিভক্ত হওয়া প্রয়োজন: ডাব্লু _এক্স এবং ডাব্লু _{ওয়াই}, কারণ এটি একমাত্র শক্তি যা কোনও স্থানাঙ্কের অক্ষের ঠিক উপরে পড়ে না। ওজনের পচন বাম দিকে চিত্রে লক্ষ্য করা যায়।

২ য়। উল্লম্ব অক্ষের জন্য নিউটনের আইনটি হ'ল:

২ য় আবেদন করা। এক্স-অক্ষের জন্য নিউটনের আইন, সম্ভাব্য গতির দিকটি ইতিবাচক হিসাবে বেছে নিয়েছে:

সর্বাধিক ঘর্ষণটি f _{s সর্বোচ্চ} = μ _s এন, অতএব:

তথ্যসূত্র

1. রেক্স, এ। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি। পিয়ারসন। 76 - 90।
2. সার্ওয়ে, আর।, জুয়েট, জে। (২০০৮)। বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য পদার্থবিদ্যা। আয়তন 1. 7 ^মা । এড। সেন্টেজ লার্নিং। 120-124।
3. সার্ওয়ে, আর।, ভুলি, সি। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের ফান্ডামেন্টাল। 9 ^না এড। কেঞ্জেজ লার্নিং। 99-112।
4. টিপ্পেনস, পি। 2011. পদার্থবিদ্যা: ধারণা এবং অ্যাপ্লিকেশন। 7 ম সংস্করণ। ম্যাকগ্রা হিল 71 - 87।
5. ওয়াকার, জে। 2010. পদার্থবিজ্ঞান। অ্যাডিসন ওয়েসলি 148-164।