গতিশীল ভারসাম্য কি? (উদাহরণস্বরূপ) - শারীরিক - 2025

গতিশীল সুস্থিতি রাষ্ট্র যা একটি চলমান বস্তুর একটি কণা যখন তার গতি সরলরেখাগামী অভিন্ন মিথ্যা হিসাবে আদর্শভাবে প্রতিনিধিত্ব নেই। এই ঘটনাটি ঘটে যখন বাহ্যিক শক্তির যোগফল এটিতে বাতিল হয়।

এটি প্রায়শই বিশ্বাস করা হয় যে কোনও জিনিসে নেট বা ফলস্বরূপ শক্তি না থাকলে বিশ্রামই একমাত্র সম্ভাব্য পরিণতি। বা এটিও যে কোনও শরীরের ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য কোনও বল প্রয়োগ করতে হবে না।

চিত্র 1. এই বিড়ালটি যদি স্থির গতিতে অগ্রসর হয় তবে গতিশীল ভারসাম্যের মধ্যে চলে in সূত্র: পিক্সাবে।

বাস্তবে, ভারসাম্য হ'ল ত্বরণের অভাব এবং তাই ধ্রুবক গতি পুরোপুরি সম্ভব। চিত্রের বিড়ালটি ত্বরণ ছাড়াই চলতে পারে।

অভিন্ন বৃত্তাকার গতিযুক্ত একটি বস্তু গতিশীল ভারসাম্যহীন নয়। যদিও এর গতি অবিচ্ছিন্ন, পরিধিটির কেন্দ্রের দিকে পরিচালিত একটি ত্বরণ রয়েছে যা এটিকে পথে রাখে। এই ত্বরণটি বেগটি ভেক্টর যথাযথভাবে পরিবর্তনের জন্য দায়ী।

নাল বেগ একটি কণার সাম্যাবস্থার একটি নির্দিষ্ট পরিস্থিতি, এটি নিশ্চিত করে যে বস্তুটি বিশ্রামে রয়েছে to

কণাগুলি হিসাবে বস্তু বিবেচনা হিসাবে, তাদের গ্লোবাল গতি বর্ণনা করার সময় এটি একটি খুব দরকারী আদর্শিকরণ is বাস্তবে, আমাদের চারপাশে চলমান বস্তুগুলি প্রচুর পরিমাণে কণা দ্বারা গঠিত, যার স্বতন্ত্র অধ্যয়ন জটিল হবে।

সুপারপজিশনের নীতি

এই নীতিটি একটি বস্তুতে একাধিক বাহিনীর ক্রিয়াকলাপকে সমতুল্য ফলস্বরূপ ফোর্স এফআর বা নেট ফোর্স এফএন দ্বারা প্রতিস্থাপন করতে দেয়, যা এই ক্ষেত্রে শূন্য:

এফ 1 + এফ 2 + এফ 3 +…। = এফআর = 0

যেখানে বাহিনী এফ 1, এফ 2, এফ 3…।, ফাই হ'ল দেহে কাজ করে এমন বিভিন্ন শক্তি। সংক্ষেপণ স্বরলিপি এটি প্রকাশের একটি সংক্ষিপ্ত উপায়:

যতক্ষণ না ভারসাম্যহীন শক্তি হস্তক্ষেপ না করে ততক্ষণ অবজেক্ট স্থির গতির সাথে অনির্দিষ্টকালের জন্য চলতে পারে, যেহেতু কেবল একটি শক্তিই এই প্যানোরামাটিকে পরিবর্তন করতে পারে।

ফলস্বরূপ শক্তির উপাদানগুলির ক্ষেত্রে, একটি কণার গতিশীল ভারসাম্যের শর্তটি নিম্নরূপে প্রকাশ করা হয়েছে: Fx = 0; ফাই = 0; এফজেড = 0

আবর্তন এবং ভারসাম্য শর্ত

কণা মডেলটির জন্য, শর্ত FR = 0 ভারসাম্যের যথেষ্ট গ্যারান্টি। যাইহোক, অধ্যয়নের অধীনে থাকা মোবাইলের মাত্রাগুলি বিবেচনায় নেওয়ার সময়, সম্ভাবনা থাকে যে বস্তুটি ঘোরানো সম্ভব।

ঘোরানো আন্দোলন একটি ত্বরণের অস্তিত্ব বোঝায়, সুতরাং ঘোরানো দেহগুলি গতিশীল ভারসাম্যহীন নয়। কোনও দেহের আবর্তন কেবলমাত্র একটি বাহিনীর অংশগ্রহণের প্রয়োজন হয় না, তবে এটি উপযুক্ত জায়গায় প্রয়োগ করা প্রয়োজন।

এটি পরীক্ষা করতে, দৈর্ঘ্যের একটি পাতলা রডটি একটি ঘর্ষণ মুক্ত পৃষ্ঠের উপর স্থাপন করা যেতে পারে, যেমন হিমায়িত পৃষ্ঠ বা একটি উচ্চ পালিশ আয়না বা কাচের মতো। স্বাভাবিকভাবে ওজন ভারসাম্যহীনভাবে ভারসাম্য বজায় রাখে এবং একই আকারের দুটি বাহিনী এফ 1 এবং এফ 2 অনুভূমিকভাবে প্রয়োগ করে নিম্নলিখিত চিত্রের ডায়াগ্রাম অনুযায়ী যা ঘটে তা যাচাই করা হয়:

চিত্র 2. কীভাবে 1 এবং 2 বাহিনী প্রয়োগ করা হয় তার উপর নির্ভর করে ঘর্ষণ মুক্ত পৃষ্ঠের একটি রড ভারসাম্যহীন হতে পারে বা নাও হতে পারে উত্স: নিজস্ব বিস্তৃতি।

যদি এফ 1 এবং এফ 2 বামদিকে প্রদর্শিত হিসাবে প্রয়োগ করা হয়, অ্যাকশনের একটি সাধারণ লাইনের সাথে, রডটি বিশ্রামে থাকবে। তবে যদি F1 এবং F2 টি বিভিন্ন ধরণের ক্রিয়াকলাপের সাথে ডানদিকে প্রদর্শিত হিসাবে প্রয়োগ করা হয়, সমান্তরাল হলেও, ঘড়ির কাঁটার ঘূর্ণন ঘটে থাকে, যা কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায় around

এই ক্ষেত্রে, F1 এবং F2 দুটি বাহিনী বা কেবল একটি দম্পতি গঠন করে।

টর্ক বা একটি শক্তির মুহুর্ত

টর্কের প্রভাব উদাহরণস্বরূপ রডের মতো একটি বর্ধিত বস্তুর উপর একটি ঘূর্ণন উত্পাদন করা হয়। চার্জড ভেক্টরের প্রস্থকে বলা হয় টর্ক বা একটি শক্তির মুহুর্তও। এটি τ হিসাবে চিহ্নিত করা হয় এবং এটি দ্বারা গণনা করা হয়:

τ = আরএক্স এফ

এই অভিব্যক্তিতে F হল প্রয়োগকৃত শক্তি এবং r হ'ল ভেক্টর যা ঘূর্ণনের অক্ষ থেকে বলের প্রয়োগের বিন্দুতে যায় (চিত্র 2 দেখুন)। And এর দিকনির্দেশটি বিমানের যেখানে সর্বদা F এবং r থাকে এবং আন্তর্জাতিক ব্যবস্থায় এর ইউনিটগুলি Nm থাকে সেখানে সর্বদা লম্ব থাকে

উদাহরণস্বরূপ, F1 এবং F2 দ্বারা উত্পাদিত মুহুর্তগুলির দিকটি ভেক্টর পণ্যের নিয়ম অনুসারে কাগজের দিকে।

যদিও বাহিনী একে অপরকে বাতিল করে দেয়, তাদের টর্কগুলি তা করে না। এবং ফলাফল প্রদর্শিত ঘূর্ণন হয়।

একটি বর্ধিত বস্তুর জন্য ভারসাম্য শর্ত conditions

বর্ধিত বস্তুর ভারসাম্য রক্ষার জন্য দুটি শর্ত পূরণ করতে হবে:

একটি বাক্স বা ট্রাঙ্ক রয়েছে যার ওজন 16 কেজি-এফ, যা ধ্রুবক গতির সাথে একটি ঝুঁকির বিমানটিকে স্লাইড করে। পালকের ঝোঁকের কোণটি θ = 36º º উত্তর:

ক) ট্রাঙ্কের জন্য ধীরে ধীরে গতিতে প্রবাহিত হওয়ার জন্য গতিশীল ঘর্ষণ শক্তির প্রস্থ কত?

খ) গতিবেগ ঘর্ষণের সহগ কত?

গ) ঝোঁকযুক্ত বিমানের উচ্চতা h যদি 3 মিটার হয় তবে ট্রাঙ্কের উত্থানের গতিটি জেনে রাখুন যে এটি মাটিতে পৌঁছাতে 4 সেকেন্ড সময় নেয়।

সমাধান

কাণ্ডটি এমনভাবে চিকিত্সা করা যেতে পারে যেন এটি কোনও কণা ছিল। অতএব, বাহিনীটি প্রায় এটির কেন্দ্রস্থলে অবস্থিত একটি বিন্দুতে প্রয়োগ করা হবে, যার উপরে এটির সমস্ত ভর কেন্দ্রীভূত বলে ধরে নেওয়া যেতে পারে। এটি এই সময়ে এটি ট্র্যাক করা হবে।

চিত্র 3. ট্রাঙ্ক স্লাইডিং ডাউনহাইট এবং ওজন বিচ্ছেদ (ডানদিকে) জন্য ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম। সূত্র: স্বনির্মিত।

ওজন ডাব্লু হ'ল একমাত্র শক্তি যা কোনও স্থানাঙ্ক অক্ষের উপর পড়ে না এবং অবশ্যই দুটি উপাদানগুলিতে পচে যেতে হবে: ডাব্লু এক্স এবং ওয়াই। এই পচনটি স্কিমটিতে প্রদর্শিত হবে (চিত্র 3)।

আন্তর্জাতিক সিস্টেমের ইউনিটগুলিতে ওজন স্থানান্তর করাও সুবিধাজনক, যার জন্য এটি 9.8 দ্বারা গুণতে যথেষ্ট:

Wy = W. cos. = 16 x 9.8 x cos 36º N = 126.9 N

ডাব্লুএক্স = ডাব্লু। Sinθ = 16 x 9.8 x পাপ 36º = 92.2 এন

অনুচ্ছেদ ক

অনুভূমিক অক্ষের পাশাপাশি ওজন ডাব্লু এক্স এবং ডায়নামিক বা গতিশীল ঘর্ষণ শক্তি fk এর অনুভূমিক উপাদান রয়েছে যা আন্দোলনের বিরোধিতা করে।

চলাফেরার দিকের ধনাত্মক দিকটি বেছে নেওয়ার মাধ্যমে, এটি দেখতে সহজ যে ডাব্লুএক্স ব্লকটি উতরাইয়ের জন্য দায়বদ্ধ। এবং যেহেতু ঘর্ষণটির বিরোধিতা করা হয়েছে, দ্রুত স্লাইডিংয়ের পরিবর্তে ব্লকটিতে ধ্রুবক গতিতে উতরাইয়ের সাথে স্লাইড হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

প্রথম ভারসাম্য শর্তটি যথেষ্ট, যেহেতু আমরা ট্রাঙ্কটিকে একটি কণা হিসাবে চিকিত্সা করছি, যা বিবৃতিতে আশ্বাস দেওয়া হয়েছে যে এটি গতিশীল ভারসাম্যহীন:

ডাব্লুএক্স - এফকে = 0 (অনুভূমিক দিকটিতে ত্বরণ নেই)

fk = 92.2 এন

বিভাগ খ

গতিশীল ঘর্ষণটির দৈর্ঘ্য স্থির এবং fk = μk N দ্বারা প্রদত্ত This এর অর্থ হ'ল গতিশীল ঘর্ষণের বলটি স্বাভাবিকের সাথে সমানুপাতিক এবং এর প্রস্থের ঘর্ষণটির সহগগুলি জানতে প্রয়োজনীয়।

ফ্রি-বডি ডায়াগ্রামটি পর্যবেক্ষণ করে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে উল্লম্ব অক্ষের উপর আমাদের কাছে স্বাভাবিক বল N থাকে, যা পালকটি ট্রাঙ্কের উপর প্রয়োগ করে এবং উপরের দিকে নির্দেশিত হয়। তিনি Wy ওজন এর উল্লম্ব উপাদান সঙ্গে ভারসাম্যপূর্ণ। ইতিবাচক ধারণা হিসাবে নির্বাচন করা এবং নিউটনের দ্বিতীয় আইন এবং ভারসাম্য শর্তের ফলাফলটি ব্যবহার করা:

N - Wy = 0 (উল্লম্ব অক্ষের সাথে কোনও গতিবিধি নেই)

এভাবে:

এন = ওয়াই = 126.9 এন

fk = Nk N

=k = fk / N = 92.2 /126.9= 0.73

বিভাগ গ

পাগলের শীর্ষ থেকে মাটিতে ট্রাঙ্কের মাধ্যমে ভ্রমণ করা মোট দূরত্ব ত্রিকোণমিতির দ্বারা পাওয়া যায়:

d = h / sin 36º = 3 / পাপ 36º মি = 5.1 মি।

বেগ গণনা করতে, ইউনিফর্ম রেকটিনিয়ার গতির সংজ্ঞা ব্যবহৃত হয়:

v = d / t = 5.1 m / 4 s = 1.3 m / s

তথ্যসূত্র

1. রেক্স, এ। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি। পিয়ারসন। 76 - 90।
2. সার্ওয়ে, আর।, জুয়েট, জে। (২০০৮)। বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য পদার্থবিদ্যা। খণ্ড 1. সপ্তম। এড। সেন্টেজ লার্নিং। 120-124।
3. সার্ওয়ে, আর।, ভুলি, সি। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের ফান্ডামেন্টাল। নবম 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।