एक 2.5 टन का ट्रक समान रूप से त्वरित गति से चलना शुरू करता है। 144 मीटर की दूरी तय करने के बाद, ट्रक की गति 12 मीटर/सेकंड हो जाती है। ट्रक और सड़क के बीच घर्षण गुणांक µ = 0.04 है। यह लेख पहले 144 मीटर की दूरी पर ट्रक पर लगने वाले बलों के काम की गणना करने का तरीका बताएगा।
लगने वाले बलों का विश्लेषण
जब ट्रक चलता है, तो उस पर तीन मुख्य बल लगते हैं:
- गुरुत्वाकर्षण बल (P): ऊर्ध्वाधर रूप से नीचे की ओर, जिसका परिमाण P = mg = 2500kg * 10m/s² = 25000N है।
- प्रतिक्रिया बल (N): ऊर्ध्वाधर रूप से ऊपर की ओर, जिसका परिमाण गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर N = P = 25000N है।
- घर्षण बल (Fms): गति की दिशा के विपरीत, जिसका परिमाण Fms = µN = 0.04 * 25000N = 1000N है।
बलों का काम
- गुरुत्वाकर्षण बल का काम: क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल गति की दिशा के लंबवत है, इसलिए गुरुत्वाकर्षण बल का काम 0 है।
- प्रतिक्रिया बल का काम: गुरुत्वाकर्षण बल के समान, प्रतिक्रिया बल भी गति की दिशा के लंबवत है, इसलिए प्रतिक्रिया बल का काम 0 है।
- घर्षण बल का काम: घर्षण बल का काम नकारात्मक काम है, जिसकी गणना इस प्रकार की जाती है: Ams = -Fms s = -1000N 144m = -144000J।
कर्षण बल का काम
कर्षण बल के काम की गणना करने के लिए, हमें गतिज ऊर्जा प्रमेय का उपयोग करने की आवश्यकता है:
ΔWđ = A
जिसमें:
- ΔWđ गतिज ऊर्जा में परिवर्तन है: ΔWđ = 1/2 m v² – 1/2 m v₀² = 1/2 2500kg (12m/s)² – 0 = 180000J।
- A वस्तु पर लगने वाले सभी बलों का कुल काम है।
हमारे पास है: A = Ak + Ams (Ak कर्षण बल का काम है)।
इसलिए: Ak = A – Ams = ΔWđ – Ams = 180000J – (-144000J) = 324000J।
निष्कर्ष
पहले 144 मीटर की दूरी पर 2.5 टन के ट्रक पर लगने वाले बलों का काम इस प्रकार है:
- गुरुत्वाकर्षण बल का काम: 0J
- प्रतिक्रिया बल का काम: 0J
- घर्षण बल का काम: -144000J
- कर्षण बल का काम: 324000J
ट्रक पर लगने वाले सभी बलों का कुल काम 180000J है, जो ट्रक की गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर है।
2.5 टन का ट्रक
