Question

ഒരു സൈക്കിൾ നിർത്തുമ്പോൾ, ഒരു സൈക്കിൾ യാത്രികൻ 5 മീറ്റർ തെന്നിമാറുന്നു. ചലനത്തിന് എതിർവശത്ത് റോഡ് 200 N ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു :

(a) സൈക്കിളിൽ റോഡ് നടത്തുന്ന വർക്ക് നിർണ്ണയിക്കുക

(b) റോഡിൽ സൈക്കിൾ എത്ര വർക്ക് ചെയ്യുന്നു

• A. -2000J, 2000 J
• B. -2000 J, 0 J
• C. -1000 J, 1000 J
• D. -1000 J, 0 J

Answer 1

Answer:

D. -1000 J, 0 J

വർക്ക് (Work) - അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ

1. വർക്ക് നിർവചനം:

• ബലവും സ്ഥാനാന്തരവും: ഒരു വസ്തുവിൽ ബലം പ്രയോഗിക്കുകയും ആ ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ വസ്തുവിന് സ്ഥാനാന്തരം സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ വർക്ക് നടക്കുന്നു എന്ന് പറയാം.

2. (a): സൈക്കിളിൽ റോഡ് നടത്തുന്ന വർക്ക്:

• വിശകലനം: ഇവിടെ ബലം (റോഡ് പ്രയോഗിക്കുന്നത്) ചലനത്തിന് എതിർ ദിശയിലാണ്. അതിനാൽ, ബലത്തിന്റെയും സ്ഥാനാന്തരത്തിന്റെയും ദിശകൾക്കിടയിലുള്ള കോൺ (θ) 180 ഡിഗ്രിയാണ്.

• cos(180°) = -1 ആയതിനാൽ, വർക്ക് ഒരു ഋണ (negative) സംഖ്യയായിരിക്കും. ഇത് ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

• കണക്കുകൂട്ടൽ:

  • ബലം (F) = 200 N

  • സ്ഥാനാന്തരം (d) = 5 m

  • വർക്ക് (W) = F × d × cos(180°) = 200 N × 5 m × (-1) = -1000 J

3. കേസ് (b): റോഡിൽ സൈക്കിൾ നടത്തുന്ന വർക്ക്:

• വിശകലനം: ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം നിയമം അനുസരിച്ച്, ഓരോ പ്രവൃത്തിക്കും തുല്യവും വിപരീതവുമായ പ്രതിപ്രവൃത്തി ഉണ്ടാകും. എന്നാൽ, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, റോഡിന് യഥാർത്ഥത്തിൽ സ്ഥാനാന്തരം സംഭവിക്കുന്നില്ല (അതായത്, d = 0).

• സൂത്രവാക്യം പ്രകാരം: വർക്ക് (W) = ബലം (F) × സ്ഥാനാന്തരം (d).

• കണക്കുകൂട്ടൽ:

  • ബലം (F) = സൈക്കിൾ റോഡിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലം.

  • സ്ഥാനാന്തരം (d) = 0 m (കാരണം റോഡ് ചലിക്കുന്നില്ല).

  • വർക്ക് (W) = F × 0 m = 0 J