విషయము

• దశలు

ఫలిత శక్తి అంటే దాని పరిమాణం మరియు దిశను పరిగణనలోకి తీసుకొని దానిపై పనిచేసే శక్తి. నికర శక్తితో సున్నాకి సమానమైన వస్తువు విశ్రాంతిగా ఉంటుంది. అసమతుల్య శక్తి, లేదా సున్నా కంటే ఎక్కువ లేదా అంతకంటే తక్కువ తీవ్రత వలన ఏర్పడే శక్తి, వస్తువు యొక్క త్వరణానికి దారితీస్తుంది. ఒక శక్తి యొక్క పరిమాణాన్ని లెక్కించిన లేదా కొలిచిన తరువాత, ఫలిత శక్తిని కనుగొనడం చాలా సులభం. ప్రక్రియను సులభతరం చేయడానికి, సరళమైన రేఖాచిత్రాన్ని సమీకరించి, అన్ని శక్తులను మరియు వాటి సరైన దిశలను గుర్తించండి.

దశలు

2 యొక్క పార్ట్ 1: ఫలిత శక్తిని గుర్తించడం

1. 

   ఉచిత-శరీర రేఖాచిత్రాన్ని గీయండి. స్వేచ్ఛా-శరీర రేఖాచిత్రం అంటే దానిపై పనిచేసే అన్ని శక్తులను, అలాగే వాటి దిశలను వివరించే వస్తువు యొక్క రూపురేఖ. సమస్యను అర్థం చేసుకోండి మరియు దానిపై పనిచేసే శక్తులను సూచించే బాణాలతో పాటు ప్రశ్నలోని వస్తువు యొక్క సాధారణ స్కెచ్‌ను గీయండి.
   • ఉదాహరణకు: 5 N శక్తితో కుడి వైపుకు నెట్టివేయబడిన పట్టికలో 20 N బరువున్న వస్తువు ఫలితంగా వచ్చే శక్తిని లెక్కించండి, కానీ 5 N యొక్క ఘర్షణ శక్తి కారణంగా అది ఆగిపోతుంది.

2. 

   
   
   శక్తుల యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల దిశలను నిర్వచించండి. సానుకూల శక్తులను సూచించడానికి పైకి లేదా కుడి బాణాలను ఉపయోగించడం మరియు ప్రతికూల శక్తులను సూచించడానికి క్రింది లేదా ఎడమ బాణాలు ఉపయోగించడం డిఫాల్ట్. ఒకే దిశలో బహుళ శక్తులు పనిచేయడం సాధ్యమని గుర్తుంచుకోండి. ప్రత్యర్థి శక్తులకు వేర్వేరు సంకేతాలు ఉంటాయి (సానుకూల మరియు ప్రతికూల).
   • మీరు బహుళ శక్తులతో రేఖాచిత్రంతో పనిచేస్తుంటే, దిశలను స్థిరంగా ఉంచాలని గుర్తుంచుకోండి.
   • రేఖాచిత్రంలో గీసిన బాణాల దిశ ఆధారంగా ప్రతి శక్తి యొక్క పరిమాణాన్ని "+" లేదా "-" సంకేతాలతో గుర్తించండి.
   • ఉదాహరణకు: గురుత్వాకర్షణ శక్తి క్రిందికి వచ్చే శక్తి, కనుక ఇది ప్రతికూలంగా ఉంటుంది. సాధారణ బలం పైకి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది సానుకూలంగా ఉంటుంది. చోదక శక్తి కుడి వైపుకు (సానుకూలంగా), ఘర్షణ శక్తి వ్యతిరేక దిశలో, అంటే ఎడమ వైపుకు (ప్రతికూల) పనిచేస్తుంది.

3. 

   
   
   అన్ని శక్తులను గుర్తించండి. వస్తువుపై పనిచేసే అన్ని శక్తులను సరిగ్గా గుర్తించాలని గుర్తుంచుకోండి. వస్తువు ఉపరితలంపై విశ్రాంతిగా ఉన్నప్పుడు, గురుత్వాకర్షణ శక్తి (ఎఫ్_g) మరియు వ్యతిరేక దిశలో సమానమైన శక్తిని సాధారణ శక్తి (F) అని పిలుస్తారు_n). ఈ రెండు శక్తులతో పాటు, సమస్య ప్రకటన ఇచ్చిన వాటిని కూడా గుర్తించండి. వారి గుర్తింపు పక్కన న్యూటన్లలోని ప్రతి శక్తి యొక్క పరిమాణాన్ని గమనించండి.
   • శక్తులను గుర్తించే ప్రామాణిక మార్గం "F" మూలధనం మరియు మీ పేరు యొక్క మొదటి అక్షరం యొక్క చందా. ఉదాహరణకు, ఘర్షణ శక్తి ఉంటే, దానిని F గా గుర్తించండి_ది.
   • గురుత్వాకర్షణ శక్తి: ఎఫ్_g = -20 ఎన్
   • సాధారణ శక్తి: ఎఫ్_n = +20 ఎన్
   • ఘర్షణ శక్తి: ఎఫ్_ది = -5 ఎన్
   • పుష్ ఫోర్స్: ఎఫ్_i = +5 ఎన్

4. 

   
   
   అన్ని శక్తుల పరిమాణాన్ని జోడించండి. ఇప్పుడు అవన్నీ గుర్తించబడ్డాయి (దిశ మరియు పరిమాణంలో), మీరు వాటిని జోడించవచ్చు. ఫలిత శక్తి (F) కోసం సూత్రాన్ని వ్రాయండి_res), ఇక్కడ ఎఫ్_res) ఇచ్చిన వస్తువుపై పనిచేసే అన్ని శక్తుల మొత్తానికి సమానం.
   • ఉదాహరణకు: ఎఫ్_res = ఎఫ్_g + ఎఫ్_n + ఎఫ్_ది + ఎఫ్_i = -20 + 20 -5 + 5 = 0 N. ఫలిత శక్తి 0 N కి సమానం కనుక, వస్తువు విశ్రాంతిగా ఉంటుంది.

2 యొక్క 2 వ భాగం: వికర్ణ శక్తిని లెక్కిస్తోంది

1. 

   వికర్ణ శక్తిని గీయండి. ఒక వస్తువుపై వికర్ణ శక్తి పనిచేసేటప్పుడు, క్షితిజ సమాంతర భాగాలను కనుగొనడం అవసరం (F_x) మరియు నిలువు (F._y) వారి పరిమాణాలను కనుగొనే శక్తుల. మీరు త్రికోణమితి మరియు దిశాత్మక కోణం (సాధారణంగా θ "తీటా") ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. దిశాత్మక కోణం always ఎల్లప్పుడూ సానుకూల x అక్షం నుండి అపసవ్య దిశలో కొలుస్తారు.
   • వికర్ణ కోణంతో సహా శక్తి రేఖాచిత్రాన్ని గీయండి.
   • ప్రతి బాణాన్ని శక్తి పనిచేసే సరైన దిశలో గీయండి మరియు పరిమాణాన్ని గుర్తించండి.
   • ఉదాహరణకు: 10 N బరువుతో 25 N శక్తిని మరియు 45º కోణంలో కుడి వైపున ఒక వస్తువు యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని రూపొందించండి. ఎడమవైపు 10 N యొక్క ఘర్షణ శక్తి కూడా ఉంది.
   • దళాలు ఉన్నాయి: ఎఫ్_g = -10 ఎన్, ఎఫ్_n = + 10 ఎన్, ఎఫ్_i = 25 ఎన్, ఎఫ్_ది = -10 ఎన్.

2. 

   F ను లెక్కించండి_x మరియు ఎఫ్_y ఉపయోగించి మూడు ప్రాథమిక త్రికోణమితి నిష్పత్తులు (సైన్, కొసైన్ మరియు టాంజెంట్). వికర్ణ శక్తి (ఎఫ్) ను కుడి త్రిభుజం మరియు ఎఫ్ యొక్క హైపోటెన్యూస్‌గా ఉపయోగించడం_x మరియు ఎఫ్_y కుడి త్రిభుజం వైపులా, మీరు ప్రతి శక్తులను లెక్కించవచ్చు.
   • గుర్తుంచుకో: కొసైన్ () = ప్రక్కనే ఉన్న కోణం / హైపోటెన్యూస్. ఎఫ్_x = cos θ * F = cos (45 °) * 25 = 17.68 N.
   • గుర్తుంచుకో: సైన్ (θ) = వ్యతిరేక కోణం / హైపోటెన్యూస్. ఎఫ్_y = పాపం θ * F = పాపం (45 °) * 25 = 17.68 ఎన్.
   • ఒకే సమయంలో ఒక వస్తువుపై పనిచేసే బహుళ వికర్ణ శక్తులు ఉండవచ్చని గమనించండి, కాబట్టి మీరు F ని కనుగొనవలసి ఉంటుంది_x మరియు ఎఫ్_y సమస్య యొక్క ప్రతి బలం కోసం. కాబట్టి, F యొక్క విలువలను జోడించండి_x క్షితిజ సమాంతర దిశ యొక్క మొత్తం శక్తిని పొందటానికి మరియు F యొక్క విలువలను జోడించడానికి_y మొత్తం నిలువు శక్తులను పొందటానికి.

3. 

   బలం రేఖాచిత్రాన్ని మళ్లీ గీయండి. ఇప్పుడు మీరు వికర్ణ శక్తి యొక్క వ్యక్తిగత క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు భాగాలను లెక్కించారు, మీరు వాటిని సూచించడానికి కొత్త శక్తి రేఖాచిత్రాన్ని గీయవచ్చు. వికర్ణ శక్తిని తొలగించండి మరియు వ్యక్తిగత క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు మాగ్నిట్యూడ్‌ల కోసం బాణాలను గీయండి.
   • ఉదాహరణకు, ఒకే వికర్ణ శక్తికి బదులుగా, రేఖాచిత్రం ఇప్పుడు 17.68 N మాగ్నిట్యూడ్‌తో పైకి చూపే నిలువు శక్తిని కలిగి ఉంటుంది మరియు 17.68 N. మాగ్నిట్యూడ్‌తో కుడివైపుకి సూచించే క్షితిజ సమాంతర శక్తి ఉంటుంది.

4. 

   X మరియు y దిశల శక్తులను జోడించండి. క్రొత్త శక్తి రేఖాచిత్రాన్ని గీసిన తరువాత, ఫలిత శక్తిని లెక్కించండి (F_res) అన్ని క్షితిజ సమాంతర శక్తులు మరియు అన్ని నిలువు శక్తులను జోడించడం. మొత్తం సమస్య అంతటా వెక్టర్స్ దిశలను స్థిరంగా ఉంచాలని గుర్తుంచుకోండి.
   • ఉదాహరణకు: క్షితిజ సమాంతర వెక్టర్స్ x- అక్షం యొక్క అన్ని శక్తులు: F._resx = 17.68 - 10 = 7.68 ఎన్.
   • లంబ వెక్టర్స్ y- అక్షం యొక్క అన్ని శక్తులు: F._resy = 17.68 + 10 - 10 = 17.68 ఎన్.

5. 

   ఫలిత శక్తి వెక్టర్ యొక్క పరిమాణాన్ని లెక్కించండి. ఈ సమయంలో, మీకు రెండు శక్తులు ఉన్నాయి: ఒకటి x దిశలో మరియు ఒకటి y దిశలో. ఫోర్స్ వెక్టర్ యొక్క పరిమాణం ఈ రెండు వెక్టర్స్ ద్వారా ఏర్పడిన త్రిభుజం యొక్క హైపోటెన్యూస్. హైపోటెన్యూస్‌ను లెక్కించడానికి పైథాగరియన్ సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించండి: F._res = √ (ఎఫ్_resx + ఎఫ్_resy).
   • ఉదాహరణకు: ఎఫ్_resx = 7.68 ఎన్ మరియు ఎఫ్_resy = 17.68 ఎన్
   • విలువలను భర్తీ చేయండి. ఎఫ్_res = √ (ఎఫ్_resx + ఎఫ్_resy) = √ (7,68 + 17,68)
   • ఖాతాను పరిష్కరించండి: ఎఫ్_res = √ (7.68 + 17.68) = √ (58.98 + 35.36) = √94.34 = 9.71 ఎన్.
   • శక్తి యొక్క పరిమాణం ఎగువ కుడి వికర్ణ దిశలో 9.71 N.