చలన నియమాలు
కీలక అంశాలు
| # | అంశం | వివరణ |
|---|---|---|
| 1 | న్యూటన్ యొక్క 1వ నియమం (జడత్వం) | బాహ్య బలం పనిచేయనంత వరకు ఒక వస్తువు విశ్రాంతిలో లేదా సమచలనంలో ఉంటుంది. |
| 2 | న్యూటన్ యొక్క 2వ నియమం | F = ma; త్వరణం ∝ నికర బలం, ద్రవ్యరాశికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. |
| 3 | న్యూటన్ యొక్క 3వ నియమం | ప్రతి చర్యకు సమానమైన మరియు వ్యతిరేక దిశలో ప్రతిచర్య ఉంటుంది, అవి వేర్వేరు వస్తువులపై పనిచేస్తాయి. |
| 4 | ద్రవ్యవేగం (p) | p = mv; సదిశ రాశి; వివిక్త వ్యవస్థలో సంరక్షించబడుతుంది. |
| 5 | ప్రచోదనం (J) | J = FΔt = Δp; చిన్న సమయం పాటు పనిచేసే పెద్ద బలం. |
| 6 | ద్రవ్యవేగ పరిరక్షణ | ఢక్కా ముందు మొత్తం ద్రవ్యవేగం = ఢక్కా తర్వాత మొత్తం ద్రవ్యవేగం (బాహ్య బలం లేనప్పుడు). |
| 7 | ప్రతిఘాత వేగం | తుపాకి-గుండు వ్యవస్థ: 0 = mgvg + mbvb ⇒ vg = –(mb/mg)vb. |
| 8 | ఘర్షణ రకాలు | స్థిర ఘర్షణ > అవధి ఘర్షణ > గతిక ఘర్షణ; ఎల్లప్పుడూ సాపేక్ష చలనానికి వ్యతిరేక దిశలో పనిచేస్తుంది. |
15 అభ్యాస బహుళైచ్ఛిక ప్రశ్నలు
-
2 కిలోల బండరాయి మరియు 10 కిలోల బెంచీ రెండూ విశ్రాంతిలో ఉన్నాయి. చలనాన్ని ప్రారంభించడానికి ఏది ఎక్కువ బలం అవసరం? A. బండరాయి
B. బెంచీ
C. సమానం
D. ఉపరితలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది
సమాధానం: B
పరిష్కారం: F = ma; ఒకే త్వరణం కోసం F ∝ m.
శార్ట్కట్: భారీ ⇒ ఎక్కువ జడత్వం ⇒ ఎక్కువ బలం.
ట్యాగ్: న్యూటన్-I -
0.05 కిలోల గుండు 5 కిలోల రైఫిల్ నుండి 400 మీ/సె వేగంతో బయటకు వస్తుంది. రైఫిల్ యొక్క ప్రతిఘాత వేగం సుమారుగా A. 4 మీ/సె
B. 0.4 మీ/సె
C. 40 మీ/సె
D. 0.04 మీ/సె
సమాధానం: A
పరిష్కారం: 0 = 5v + 0.05×400 ⇒ v = –4 మీ/సె (పరిమాణం 4).
శార్ట్కట్: vrecoil = (mbullet/mgun) vbullet.
ట్యాగ్: ద్రవ్యవేగ పరిరక్షణ -
500 గ్రా బంతి వేగం 0.01 సెకనులో తూర్పు దిశలో 10 మీ/సె నుండి పడమర దిశలో 15 మీ/సె కి మారుతుంది. సగటు బలం A. 250 N
B. 500 N
C. 1250 N
D. 2500 N
సమాధానం: C
పరిష్కారం: Δv = –15 –10 = –25 మీ/సె; Δp = 0.5×(–25)= –12.5 kg·m/s; F = Δp/Δt = –12.5/0.01 = –1250 N (పరిమాణం 1250 N).
శార్ట్కట్: దిశ తిరగగా, F = 2mv/Δt.
ట్యాగ్: ప్రచోదనం -
వేగంగా వెళ్తున్న కారు అకస్మాత్తుగా ఆగిపోయినప్పుడు, ప్రయాణీకులు ముందుకు వంగడానికి కారణం A. చలన జడత్వం
B. విశ్రాంతి జడత్వం
C. ఘర్షణ
D. గురుత్వాకర్షణ
సమాధానం: A
పరిష్కారం: వస్తువు తన చలన స్థితిని కొనసాగించే ప్రవృత్తి కలిగి ఉంటుంది.
శార్ట్కట్: “ముందుకు వంగడం” ⇒ చలన జడత్వం.
ట్యాగ్: న్యూటన్-I -
ఒక క్రికెట్ బంతిని 20 N స్థిర బలంతో 2 మీ దూరం నెట్టారు. చేసిన పని A. 10 J
B. 20 J
C. 40 J
D. 400 J
సమాధానం: C
పరిష్కారం: W = Fs = 20×2 = 40 J.
శార్ట్కట్: W = F × దూరం (బలం ∥ స్థానభ్రంశం అయినప్పుడు).
ట్యాగ్: పని-శక్తి -
చర్య-ప్రతిచర్య బలాలు A. ఒకే వస్తువుపై ఒకదానికొకటి రద్దు చేసుకుంటాయి
B. వేర్వేరు వస్తువులపై పనిచేస్తాయి
C. ఎల్లప్పుడూ లంబంగా ఉంటాయి
D. అసమానంగా ఉండవచ్చు
సమాధానం: B
పరిష్కారం: న్యూటన్-III జతలు పరస్పరం చర్య చేసే రెండు వస్తువులపై పనిచేస్తాయి.
శార్ట్కట్: “వేర్వేరు వస్తువులు” ⇒ ఎప్పుడూ రద్దు కావు.
ట్యాగ్: న్యూటన్-III -
4 కిలోల వస్తువు 3 మీ/సె² త్వరణంతో వేగవంతం అవుతుంది. నికర బలం A. 7 N
B. 12 N
C. 1.33 N
D. 0.75 N
సమాధానం: B
పరిష్కారం: F = ma = 4×3 = 12 N.
శార్ట్కట్: F = ma (నేరుగా గుణకారం).
ట్యాగ్: న్యూటన్-II -
300 మీ/సె వేగంతో ఉన్న 20 గ్రా గుండు గోడను తాకి 0.1 సెకనులో ఆగిపోతుంది. సగటు నిరోధక బలం A. 30 N
B. 60 N
C. 300 N
D. 600 N
సమాధానం: B
పరిష్కారం: Δp = 0.02×300 = 6 kg·m/s; F = 6/0.1 = 60 N.
శార్ట్కట్: F = mv/t (గ్రాములు→కిలోలు! గమనించండి).
ట్యాగ్: ప్రచోదనం -
ఇద్దరు మంచు స్కేటర్లు ఒకరినొకరు నెట్టారు; 60 కిలోల వ్యక్తి ఎడమవైపు 2 మీ/సె తో కదులుతాడు, 40 కిలోల వ్యక్తి కుడివైపు కదులుతాడు A. 2 మీ/సె
B. 3 మీ/సె
C. 4 మీ/సె
D. 5 మీ/సె
సమాధానం: B
పరిష్కారం: 0 = 60×2 – 40v ⇒ v = 3 మీ/సె.
శార్ట్కట్: v2 = (m1/m2)v1.
ట్యాగ్: ద్రవ్యవేగ పరిరక్షణ -
ఒక గుర్రం బండిని లాగుతుంది; బండి గుర్రాన్ని సమాన బలంతో లాగుతుంది. అయినా వ్యవస్థ ఎందుకు కదులుతుంది? A. బలాలు రద్దు అవుతాయి
B. బలాలు వేర్వేరు వస్తువులపై పనిచేస్తాయి
C. ఘర్షణ రహిత నేల
D. గుర్రం భారీగా ఉండటం
సమాధానం: B
పరిష్కారం: బండిపై ముందుకు పనిచేసే బలం > బండిపై నేల ఘర్షణ.
శార్ట్కట్: జత వేర్వేరు వస్తువులపై పనిచేస్తుంది కాబట్టి చలనం ఏర్పడుతుంది.
ట్యాగ్: న్యూటన్-III -
1000 కిలోల కారు 20 మీ/సె నుండి 4 సెకనులలో విశ్రాంతి స్థితికి నిదానిస్తుంది. బ్రేకింగ్ బలం A. 2000 N
B. 4000 N
C. 5000 N
D. 8000 N
సమాధానం: C
పరిష్కారం: a = (0–20)/4 = –5 మీ/సె²; F = 1000×5 = 5000 N.
శార్ట్కట్: F = m(Δv/t).
ట్యాగ్: న్యూటన్-II -
పైకి విసిరిన బంతి ఉన్నత బిందువు వద్ద కలిగి ఉంటుంది A. సున్నా వేగం, సున్నా త్వరణం
B. సున్నా వేగం, కిందికి g త్వరణం
C. శూన్యేతర వేగం, సున్నా త్వరణం
D. శూన్యేతర వేగం, శూన్యేతర త్వరణం
సమాధానం: B
పరిష్కారం: v = 0, a = g = 9.8 మీ/సె² కిందికి.
శార్ట్కట్: ఉన్నత బిందువు వద్ద, v = 0 కానీ గురుత్వాకర్షణ ఇంకా పనిచేస్తుంది.
ట్యాగ్: స్వేచ్ఛా పతనం -
2 కిలోలు & 3 కిలోల ద్రవ్యరాశులు ఢీకొని అతుక్కుపోతాయి. ప్రారంభ ద్రవ్యవేగాలు 6 kg·m/s & 4 kg·m/s ఒకే దిశలో ఉన్నాయి. తుది వేగం A. 1 మీ/సె
B. 2 మీ/సె
C. 3 మీ/సె
D. 4 మీ/సె
సమాధానం: B
పరిష్కారం: ptotal = 6 + 4 = 10 kg·m/s; mtotal = 5 kg; v = 10/5 = 2 m/s.
శార్ట్కట్: v = (p1+p2)/(m1+m2).
ట్యాగ్: అస్థితిస్థాపక ఢక్కా -
టేబుల్-క్లాత్ ను అకస్మాత్తుగా తీసివేయడం వలన పాత్రలు కదలకుండా ఉండటం ప్రదర్శిస్తుంది A. విశ్రాంతి జడత్వం
B. చలన జడత్వం
C. గురుత్వాకర్షణ
D. ఘర్షణ
సమాధానం: A
పరిష్కారం: పాత్రలు విశ్రాంతిలో ఉండే ప్రవృత్తి కలిగి ఉంటాయి.
శార్ట్కట్: “పాత్రలు కదలవు” ⇒ విశ్రాంతి జడత్వం.
ట్యాగ్: న్యూటన్-I -
200 మీ/సె వేగంతో ఉన్న 50 గ్రా గుండు 950 గ్రా నిశ్చల బ్లాక్ లోకి ప్రవేశిస్తుంది. కలిపిన ద్రవ్యరాశి వేగం A. 5 మీ/సె
B. 10 మీ/సె
C. 20 మీ/సె
D. 40 మీ/సె
సమాధానం: B
పరిష్కారం: 0.05×200 = (0.95+0.05)v ⇒ v = 10/1 = 10 మీ/సె.
శార్ట్కట్: v = (mbullet/mtotal) vbullet.
ట్యాగ్: అస్థితిస్థాపక ఢక్కా
వేగం ట్రిక్స్
| పరిస్థితి | శార్ట్కట్ | ఉదాహరణ |
|---|---|---|
| ప్రతిఘాత వేగం | vgun = (mbullet/mgun) vbullet | 10 గ్రా గుండు, 5 కిలోల తుపాకి, 400 మీ/సె ⇒ vgun = 0.8 మీ/సె |
| ద్రవ్యవేగ మార్పు నుండి బలం | F = Δp /Δt; దిశ తిరిగినట్లయితే Δp = 2mv | బంతి 0.1 కిలోలు, 20 మీ/సె, 0.01 సె తిరగగా ⇒ F = 400 N |
| ఢక్కా వేగం (అతుక్కుపోవడం) | vfinal = (m1v1+m2v2)/(m1+m2) | 2 కిలోలు 3 మీ/సె + 3 కిలోలు 2 మీ/సె ⇒ v = 2.4 మీ/సె |
| ఆపడానికి నిదానం | a = v²/(2s); F = ma | కారు 20 మీ/సె 40 మీ లో ఆగితే ⇒ a = 5 మీ/సె² |
| జడత్వం త్వరిత పరీక్ష | భారీ వస్తువు ⇒ స్థితి మార్చడానికి ఎక్కువ బలం | 10 కిలోలు vs 1 కిలో: ఒకే త్వరణం కోసం 10× బలం అవసరం |
త్వరిత రివిజన్
| పాయింట్ | వివరణ |
|---|---|
| 1 | న్యూటన్-I: జడత్వం ∝ ద్రవ్యరాశి. |
| 2 | న్యూటన్-II: సదిశ రూపం F⃗ = ma⃗; a యొక్క దిశ Fnet తో సమానం. |
| 3 | న్యూటన్-III: బలాలు ఎల్లప్పుడూ వేర్వేరు వస్తువులపై జతలుగా వస్తాయి. |
| 4 | బాహ్య బలం లేనప్పుడు మాత్రమే ద్రవ్యవేగం సంరక్షించబడుతుంది. |
| 5 | ప్రచోదనం = F-t గ్రాఫ్ కింద ఉన్న వైశాల్యం. |
| 6 | ప్రతిఘాత సమస్యలు: ప్రారంభ ద్రవ్యవేగం = 0. |
| 7 | పూర్తిగా అస్థితిస్థాపక ఢక్కాలో, వస్తువులు అతుక్కుపోతాయి; గతిశక్తి సంరక్షించబడదు. |
| 8 | స్థిర ఘర్షణ ≤ μsN; గతిక ఘర్షణ = μkN (μs > μk). |
| 9 | ఒకే బలం కోసం, తేలికైన వస్తువు ఎక్కువ త్వరణం పొందుతుంది. |
| 10 | సూత్రాలలో ప్రతిక్షేపించే ముందు ఎల్లప్పుడూ గ్రాములు → కిలోలు & సెం.మీ → మీ. లోకి మార్చండి. |
BETA
