- लोचदार बल क्या है?
- सूत्र
- काइनेटिक ऊर्जा और संभावित ऊर्जा एक लोचदार बल को संदर्भित करती है
- संभावित ऊर्जा प्राप्त करना
- संदर्भ
लोचदार बल बल एक वस्तु अपने आकार में बदलाव का विरोध करने डालती है। यह एक वस्तु में खुद को प्रकट करता है जो एक विरूपण बल की कार्रवाई के तहत अपने आकार को फिर से प्राप्त करता है।
लोचदार बल को पुनर्स्थापना बल भी कहा जाता है क्योंकि यह वस्तुओं को उनकी संतुलन स्थिति में लौटने के लिए विरूपण का विरोध करता है। लोचदार बल का स्थानांतरण उन कणों के माध्यम से होता है जो वस्तुओं को बनाते हैं।
एक वसंत का लोचदार बल
उदाहरण के लिए, जब एक धातु वसंत संपीड़ित होता है, तो एक बल लगाया जाता है जो वसंत कणों को धक्का देता है, उनके बीच अलगाव को कम करता है, उसी समय, कणों को संपीड़न के विपरीत एक बल को बाहर करने से धक्का दिया जाता है।
यदि वसंत को संपीड़ित करने के बजाय इसे खींचा जाता है, तो खींचना, इसमें शामिल होने वाले कण अधिक अलग हो जाते हैं। इसी तरह, कणों को खींच के विपरीत बल निकालकर अलग किया जा रहा है।
जिन वस्तुओं में विरूपण बल का विरोध करके अपने मूल आकार को पुनर्प्राप्त करने की संपत्ति होती है, उन्हें लोचदार वस्तु कहा जाता है। स्प्रिंग्स, रबर बैंड और बंजी डोरियां लोचदार वस्तुओं के उदाहरण हैं।
लोचदार बल क्या है?
लोचदार बल (F k) वह बल है जो एक वस्तु बाहरी बल से प्रभावित होने के बाद प्राकृतिक संतुलन की स्थिति को पुनः प्राप्त करने के लिए उत्पन्न होती है।
लोचदार बल का विश्लेषण करने के लिए, आदर्श वसंत द्रव्यमान प्रणाली को ध्यान में रखा जाएगा, जिसमें दीवार के एक छोर पर एक क्षैतिज रूप से रखा वसंत होता है और दूसरे छोर पर नगण्य द्रव्यमान का एक ब्लॉक होता है। सिस्टम पर काम करने वाले अन्य बल, जैसे कि घर्षण बल या गुरुत्वाकर्षण बल को ध्यान में नहीं रखा जाएगा।
यदि एक क्षैतिज बल द्रव्यमान पर डाला जाता है, तो दीवार की ओर निर्देशित किया जाता है, इसे संपीड़ित करते हुए, वसंत की ओर स्थानांतरित किया जाता है। वसंत अपने संतुलन स्थिति से एक नई स्थिति में चला जाता है। जैसा कि वस्तु संतुलन में बनी रहती है, वसंत में लोचदार बल जो लागू बल का विरोध करता है वह प्रकट होता है।
विस्थापन इंगित करता है कि वसंत कितना विकृत हो गया है और लोचदार बल उस विस्थापन के लिए आनुपातिक है। जैसे-जैसे वसंत संकुचित होता है, स्थिति में भिन्नता बढ़ती है और फलस्वरूप लोचदार बल बढ़ता है।
जितना अधिक वसंत संपीड़ित होता है, उतना अधिक विरोधी बल इसे तब तक उत्सर्जित करता है जब तक कि यह एक बिंदु तक नहीं पहुंच जाता है जिस पर लागू बल और लोचदार बल संतुलन होता है, फलस्वरूप वसंत द्रव्यमान प्रणाली चलती है। जब आप बल लगाना बंद कर देते हैं, तो एकमात्र बल जो कार्य करता है वह है लोचदार बल। यह बल वसंत को विपरीत दिशा में विकृति में तब तक तेज करता है जब तक कि यह संतुलन हासिल नहीं कर लेता।
वसंत को खींचते समय, द्रव्यमान को क्षैतिज रूप से खींचने पर भी ऐसा ही होता है। वसंत फैला हुआ है और तुरंत खिंचाव के विरोध में विस्थापन के अनुपात में एक बल लगाता है।
सूत्र
लोचदार बल सूत्र हुक के नियम द्वारा व्यक्त किया गया है। इस कानून में कहा गया है कि किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित रैखिक लोचदार बल विस्थापन के समानुपाती होता है।
एफ के = -k.Δ एस
एफ के = लोचदार बल
हुक का नियम। खिंचाव के लिए आनुपातिक बल।
समीकरण में नकारात्मक संकेत इंगित करता है कि वसंत का लोचदार बल उस बल के विपरीत दिशा में है जो विस्थापन का कारण बना। आनुपातिकता k का स्थिरांक एक स्थिरांक है जो उस सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है जिससे वसंत बनाया जाता है। निरंतर k की इकाई N / m है।
लोचदार वस्तुओं में एक लोच सीमा होती है जो विरूपण स्थिरांक पर निर्भर करेगी। यदि इसे लोचदार सीमा से आगे बढ़ाया जाता है, तो यह स्थायी रूप से ख़राब हो जाएगा।
समीकरण y वसंत के छोटे विस्थापन पर लागू होता है। जब विस्थापन अधिक होता है, तो added x की अधिक शक्ति वाली शर्तें जोड़ी जाती हैं ।
काइनेटिक ऊर्जा और संभावित ऊर्जा एक लोचदार बल को संदर्भित करती है
लोचदार बल वसंत पर अपनी संतुलन स्थिति की ओर ले जाकर काम करता है। इस प्रक्रिया के दौरान वसंत द्रव्यमान प्रणाली की संभावित ऊर्जा बढ़ जाती है। लोचदार बल द्वारा किए गए कार्य के कारण संभावित ऊर्जा समीकरण में व्यक्त की जाती है।
जूल (जे) में संभावित ऊर्जा व्यक्त की जाती है।
जब विरूपण बल लागू नहीं किया जाता है, तो वसंत संतुलन स्थिति की ओर तेज हो जाता है, संभावित ऊर्जा कम हो जाती है और गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है।
द्रव्यमान वसंत प्रणाली की गतिज ऊर्जा, जब यह संतुलन की स्थिति तक पहुंचती है, तो समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है।
वसंत स्थिरांक k 35N / m है।
वसंत को 5 सेमी से कम करने के लिए 1.75 N का बल लगता है।
60N बल की क्रिया द्वारा 20 सेमी तक फैला वसंत का विक्षेपण स्थिरांक क्या है?
वसंत स्थिरांक 300N / m है
संभावित ऊर्जा प्राप्त करना
10cm संपीड़ित एक वसंत के लोचदार बल द्वारा किए गए कार्य को संदर्भित ऊर्जा क्या है और इसकी विरूपण निरंतरता 20N / m है?
वसंत का लोचदार बल -200N है।
यह बल अपने संतुलन की स्थिति की ओर बढ़ने के लिए वसंत पर काम करता है। इस काम को करने से सिस्टम की संभावित ऊर्जा बढ़ जाती है।
संभावित ऊर्जा की गणना समीकरण के साथ की जाती है
संदर्भ
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