A/L 2001 MCQ – வினா 35 - விடையும் விளக்கமும்

திணிவு 20 kg ஐ உடைய குழந்தை ஒன்று புறக்கணிக்கத்தக்க திணிவை உடைய ஊஞ்சல் ஒன்றில் அமர்ந்திருக்கின்றது. ஒவ்வொன்றும் 3 m நீளமுள்ள இரு கயிறுகளின் மூலம் ஊஞ்சல் அதன் சுழலைப் புள்ளிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஓர் ஊஞ்சலாடலின் போது குழந்தையின் உயர் கதி 3 ms^-1 எனக் காணப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு கயிற்றிலும் உயர் இழுவை

1. (1) 130 N
2. (2) 160 N
3. (3) 200 N
4. (4) 260 N
5. (5) 300 N

சரியான விடை: (1)

விளக்கம்

ஊஞ்சலாடலின் போதான அலைவு இயக்கத்தில் உயர்கதியானது, அலைவின் மையப்பகுதியை; அதாவது சுழலைப் புள்ளியிலிருந்தான நிலைக்குத்தைக் கடக்கும்போதே பெறப்படும். இந்நிலையில் ஒரு கயிற்றில் உள்ள இழுவை T எனின், 

மையநாட்ட விசை = 2T - mg

(இரு கயிறுகள் ஊஞ்சலை தாங்குவதால், T யின் இருமடங்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது)

அதேவேளை,

மையநாட்ட விசை = mv²/r

இங்கு r ஆனது கயிற்றின் நீளம் ஆகும்.

ஆகவே,

          2T - mg = mv²/r

                   2T = mv²/r + mg

                   2T = [(20 x 3²)/3] + (20 x 10)

                   2T = 260

                     T = 130 N

எனவே, ஒவ்வொரு கயிற்றிலும் இருக்கும் உயர் இழுவை 130 N ஆகும்.