কৌণিক গতিসূত্র
সূত্রসমূহ:
সমীকরণ
প্রতীক পরিচিতি ও একক
১.ωf= ωo+ αt
২.N = θ / 2π
৩.
৪.ωf2= ω
৫. I = MK2= Σmr2
৬. K.E = ½ mv2= ½ Iω2
৭. τ = τIα
৮. F = mω2r
৯. v = ωr
১০.tanθ = v2/ rg
১১.ω = 2πN /T
১২.I = mr2
১৩.L = Iω
১৪.a = v2/r = ω2r
১৫.Iz= Σmx2+ Σmy2= Ix+Iy
১৬.I = Io+ mh2
১৭.I = Ml2/ 12
১৮.I = ½ mr2
১৯.I = 1/3 ml2
ωf= শেষ কৌনিক বেগ {রেডিয়াম/সে.(rads-1)}
ωo= আদি কৌনিক বেগ
α = কৌণিক ত্বরণ {রেডিয়াম/সে.২(rads-2)}
θ = কৌণিক সরণ (ডিগ্রি)
I = জড়তার ভ্রামক {কেজি-মি২(kgm2)}
K = চক্রগতির ব্যাসার্ধ {মিটার (m)}
M = ভর {কেজি ( kg)}
τ = টর্ক {নিউটন মিটার (Nm)}
K.E = গতিশক্তি {জুল (J)}
F = টান বা বল {নিউটন (N)}
v = বেগ {মিটার /সে.(ms-1)}
ω = কৌণিক বেগ {রেডিয়ান/সে.(rads-1)}
r = ব্যাসার্ধ {মিটার (m)}
g = অভিকর্ষজ ত্বরণ
N = ঘূর্ণন সংখ্যা
a = রৈখিক গতি
T = পর্যায় কাল {সেকেন্ড (s)}
L = কৌণিক ভরবেগ {কেজি মিটার২/সে.(kgm2s-1) }
Ix= x অক্ষ বরাবর জড়তার ভ্রামক
Iy= y অক্ষ বরাবর জড়তার ভ্রামক
Iz= z অক্ষ বরাবর জড়তার ভ্রামক
গাণিতিক সমস্যা ও সমাধানঃ
১.50gm ভরের একটি বস্তুকে 1m দীর্ঘ একটি সুতার সাহায্যে বৃত্তাকার পথে ঘুরানো হল। বস্তুটি প্রতি সেকেন্ডে 4 বার বৃত্তপথ আবর্তন করে।সুতার টান কত?
সমাধান :
টান, F = mrω2
= mr(2πn) 2
= (50/1000) × 1 × (2×3.14×4)2
∴ F = 31.6ms-1[ans.]
২.একটি তামার গোলকের ভর 0.05kg । এটিকে 2m দীর্ঘ একটি সুতার এক প্রান্তে বেঁধে প্রতি সেকেন্ডে 5 বার ঘুরানো হচ্ছে।গোলকটির কৌণিক ভরবেগ কত?
সমাধান :
L = Iω = mr2× 2πr
= .05 × 2 2× 2π × 5
= 6.28kgm 2s-1[ans.]
৩.কোন অক্ষ সাপেক্ষে একটি লৌহ নির্মিত বস্তুর চক্রগতির ব্যাসার্ধ 0.5m । বস্তুটির ভর 0.5kg হলে জড়তার ভ্রামক কত?
সমাধান :
I = mr2= 0.5 × .52
∴ I = 0.125kg-m2[ans.]
৪.একজন সাইকেল আরোহী ঘন্টায় 24km বেগে 30m ব্যাসার্ধের একটি বৃত্তাকার পথে মোড় নিচ্ছে। তাকে উলম্বের সাথে কতো কোণে হেলে থাকতে হবে?
সমাধান :
tanθ = v2/rg v = 2kmh-1
⇒ θ = tan-1r = 30m
∴ θ = 8.6° [ans.]
৫.একটি বলয়ের ভর M ও ব্যাসার্ধ r । যে কোন একটি ব্যাসের সাপেক্ষে বলয়টির জড়তার ভ্রামক নির্ণয় কর।
সমাধান :
I =
= [ ]
∴ I = mr2/2 [ans.]
৬.একটি পানি ভর্তি বালতিকে 160cm ব্যাসের বৃত্তাকার পথে উলম্ব ভাবে ঘুরানো হচ্ছে যে বালতি উপুর হওয়া সত্তেও পানি পড়ছে না। এর বেগ কত?
সমাধান :
এক্ষেত্রে, mv2/r = mg
⇒ v = √(rg) =
⇒ v = 280 cms -1[ans.]