ଭୌତିକ ଯନ୍ତ୍ରଶାସ୍ତ୍ର
RRB ପରୀକ୍ଷା ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ବଳ, ଗତି, ଶକ୍ତି ଓ ସେମାନଙ୍କର ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗକୁ ବ୍ୟାପକ ଭାବେ ଆବୃତ୍ତି କରି ଯନ୍ତ୍ରଶାସ୍ତ୍ର ଧାରଣାଗୁଡ଼ିକୁ ସାଧାରଣ ଭାବେ ଜାଣନ୍ତୁ।
ଯନ୍ତ୍ରଶାସ୍ତ୍ର କ’ଣ?
ପରିଭାଷା
ଯନ୍ତ୍ରଶାସ୍ତ୍ର ହେଉଛି ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନର ଏକ ଶାଖା ଯାହା ଭୌତିକ ବସ୍ତୁମାନେ ବାଳ କିମ୍ବା ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ପ୍ରାପ୍ତ ହେଲାବେଳେ ସେମାନଙ୍କ ବ୍ୟବହାର ଓ ପରିବେଶ ଉପରେ ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରଭାବ ବିଷୟରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରେ।
RRB ପରୀକ୍ଷାରେ ଗୁରୁତ୍ୱ
- ମୌଳିକ ଧାରଣା: ମୌଳିକ ଭୌତିକ ନିୟମ
- ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗ: ରେଳବେଳାର ବାସ୍ତବ ଉଦାହରଣ
- ସମସ୍ୟା ସମାଧାନ: ସଂଖ୍ୟାତ୍ମକ ସମସ୍ୟା ଓ ଗଣନା
- ପ୍ରଯୁକ୍ତି ଜ୍ଞାନ: ପ୍ରଯୁକ୍ତି ପଦବୀ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଆବଶ୍ୟକ
ଗତିଶାସ୍ତ୍ର
ଗତି ଓ ବିଶ୍ରାମ
ମୌଳିକ ଧାରଣା
- ଗତି: ସମୟ ସହିତ ବସ୍ତୁର ସ୍ଥିତିର ପରିବର୍ତ୍ତନ
- ବିଶ୍ରାମ: ବସ୍ତୁ ସନ୍ଦର୍ଭ ବିନ୍ଦୁ ସହିତ ସମାନ ସ୍ଥିତିରେ ରହେ
- ସନ୍ଦର୍ଭ ବିନ୍ଦୁ: ଗତି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ପାଇଁ ସ୍ଥିର ବିନ୍ଦୁ
- ପଥ ଦୈର୍ଘ୍ୟ: ବସ୍ତୁ ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାସ ହୋଇଥିବା ପ୍ରକୃତ ଦୂରତା
- ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି: ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଓ ଶେଷ ସ୍ଥିତି ମଧ୍ୟରେ ସର୍ବନିମ୍ନ ଦୂରତା
ଗତିର ପ୍ରକାର
ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଗତି
- ରେଖୀୟ ଗତି: ସରଳ ରେଖାରେ ଗତି
- ବକ୍ରରେଖୀୟ ଗତି: ବକ୍ର ପଥରେ ଗତି
- ଅନିୟମିତ ଗତି: ଅନିୟମିତ ଗତି ପାଟର୍ଣଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଗତି
- ବୃତ୍ତାକାର ଗତି: ବୃତ୍ତାକାର ପଥରେ ଗତି
- ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଗତି: ନିଜ ଅକ୍ଷ ବରାବର ଘୂର୍ଣ୍ଣନ
- କକ୍ଷୀୟ ଗତି: ଅନ୍ୟ ବସ୍ତୁ ଚାରିପାଖେ ପରିଭ୍ରମଣଦୋଳନ ଗତି
- ଆବର୍ତ୍ତିତ ଗତି: ନିୟମିତ ବ୍ୟବଧାନରେ ପୁନରାବୃତ୍ତି ହେଉଥିବା ଗତି
- ସରଳ ସମସ୍ତ ଗତି: ଆବର୍ତ୍ତିତ ଗତିର ଏକ ବିଶେଷ ପ୍ରକାର
- ସ୍ପନ୍ଦିତ ଗତି: ଆଗପଛ ହେଉଥିବା ଗତି
ଏକ ଦିଗରେ ଗତି
ବେଗ ଓ ବେଗ
ବେଗ
- ପରିଭାଷା: ଏକାକି ସମୟରେ ଅତିକ୍ରମ କରାଯାଇଥିବା ଦୂରତ୍ୱ
- ସୂତ୍ର: ବେଗ = ଦୂରତ୍ୱ/ସମୟ
- ଏକକ: m/s, km/h
- ସ୍କାଲାର ପରିମାଣ: କେବଳ ପରିମାଣ, ଦିଗ ନାହିଁବେଗ
- ପରିଭାଷା: ଏକାକି ସମୟରେ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି
- ସୂତ୍ର: ବେଗ = ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି/ସମୟ
- ଏକକ: m/s, km/h
- ଭେକ୍ଟର ପରିମାଣ: ପରିମାଣ ଓ ଦିଗ ଉଭୟହାରାହାରି ବେଗ ଓ ବେଗ
- ହାରାହାରି ବେଗ: ମୋଟ ଦୂରତ୍ୱ/ମୋଟ ସମୟ
- ହାରାହାରି ବେଗ: ମୋଟ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି/ମୋଟ ସମୟ
- ତାତ୍କାଳିକ ବେଗ: ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୁହୂର୍ତ୍ତରେ ବେଗ
- ତାତ୍କାଳିକ ବେଗ: ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୁହୂର୍ତ୍ତରେ ବେଗ
ତ୍ୱରଣ
ପରିଭାଷା
- ତ୍ୱରଣ: ବେଗର ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାର
- ସୂତ୍ର: a = (v-u)/t
- ଏକକ: m/s²
- ଭେକ୍ଟର ପରିମାଣ: ପରିମାଣ ଓ ଦିଗ ଉଭୟତ୍ୱରଣର ପ୍ରକାର
- ଧନାତ୍ମକ ତ୍ୱରଣ: ବେଗ ବଢୁଛି
- ଋଣାତ୍ମକ ତ୍ୱରଣ (ମନ୍ଦିଭୂତି): ବେଗ କମିଛି
- ଶୂନ୍ୟ ତ୍ୱରଣ: ସ୍ଥିର ବେଗ
- ସମତ୍ୱରଣ: ସମାନ ସମୟରେ ସମାନ ପରିବର୍ତ୍ତନ
ଗତିର ସମୀକରଣ
ସମତ୍ୱରଣ ସମୀକରଣ
ପ୍ରଥମ ସମୀକରଣ: v = u + at
- v: ଚୂଡାନ୍ତ ବେଗ
- u: ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ବେଗ
- a: ତ୍ୱରଣ
- t: ସମୟଦ୍ୱିତୀୟ ସମୀକରଣ: s = ut + (1/2)at²
- s: ସ୍ଥାନାନ୍ତର
- u: ଆରମ୍ଭିକ ବେଗ
- t: ସମୟ
- a: ତ୍ୱରଣତୃତୀୟ ସମୀକରଣ: v² = u² + 2as
- v: ଶେଷ ବେଗ
- u: ଆରମ୍ଭିକ ବେଗ
- a: ତ୍ୱରଣ
- s: ସ୍ଥାନାନ୍ତରଚତୁର୍ଥ ସମୀକରଣ: s = vt - (1/2)at²
- s: ସ୍ଥାନାନ୍ତର
- v: ଶେଷ ବେଗ
- t: ସମୟ
- a: ତ୍ୱରଣ
ମୁକ୍ତ ପତନ
ମହାକର୍ଷଣ ତ୍ୱରଣ
- g: 9.8 m/s² (ପରୀକ୍ଷାରେ 10 m/s² ଭାବରେ ଆସୁଛି)
- ଦିଗ: ସର୍ବଦା ପୃଥିବୀ କେନ୍ଦ୍ର ଆଡକୁ
- ସ୍ୱାଧୀନତା: ସମସ୍ତ ବସ୍ତୁ ପାଇଁ ସମାନ (ବାୟୁ ପ୍ରତିରୋଧ ଅଣଦେଖା କଲେ)ମୁକ୍ତ ପତନ ସମୀକରଣମାନେ
- v = gt (ବିଶ୍ରାମ ଅବସ୍ଥାରୁ ମୁକ୍ତ ପତନ ପାଇଁ)
- h = (1/2)gt² (ପତନ ହୋଇଥିବା ଉଚ୍ଚତା)
- v² = 2gh (ଶେଷ ବେଗ)
ଗତିବିଦ୍ୟା
ବଳ ଓ ଗତି
ବଳ କ’ଣ?
ପରିଭାଷା
- ବଳ: ଧକ୍କା କିମ୍ବା ଟାଣା ଯାହା ଗତିର ଅବସ୍ଥା ବଦଳାଏ କିମ୍ବା ବଦଳାଇବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରେ
- ପ୍ରଭାବ: ଗତି ସୃଷ୍ଟି, ଗତି ରୋକିବା କିମ୍ବା ଦିଗ ବଦଳାଇପାରେ
- ଏକକ: ନ୍ୟୁଟନ (N)
- ଭେକ୍ଟର ପରିମାଣ: ପରିମାଣ ଓ ଦିଗ ଉଭୟ ଅଛିବଳର ପ୍ରଭାବମାନେ
- ଗତି: ସ୍ଥିର ବସ୍ତୁକୁ ଗତିମାନ କରିପାରେ
- ରୋକ: ଗତିମାନ ବସ୍ତୁକୁ ରୋକିପାରେ
- ଦିଗ ବଦଳ: ଗତିମାନ ବସ୍ତୁର ଦିଗ ବଦଳାଇପାରେ
- ବିକୃତି: ବସ୍ତୁର ଆକୃତି ବଦଳାଇପାରେ
- ଘୂର୍ଣ୍ଣନ: ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଗତି ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ
ବଳର ପ୍ରକାରମାନେ
ସମ୍ପର୍କ ବଳଗୁଡ଼ିକ
- ପ୍ରୟୋଗ ବଳ: ସିଧାସଳଖ ସମ୍ପର୍କ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଉଥିବା ବଳ
- ସାଧାରଣ ବଳ: ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ଲମ୍ବ ଭାବରେ ଥିବା ସମର୍ଥନ ବଳ
- ଘର୍ଷଣ ବଳ: ଆପେଆପେ ଗତିକୁ ବିରୋଧ କରୁଥିବା ବଳ
- ଟେନ୍ସନ୍ ବଳ: ସୂତା, ଦୋରୀ, କେବଲ୍ରେ ଥିବା ବଳ
- ବାୟୁ ପ୍ରତିରୋଧ: ବାୟୁ ମାଧ୍ୟମରେ ଗତିକୁ ବିରୋଧ କରୁଥିବା ବଳଅସମ୍ପର୍କ ବଳଗୁଡ଼ିକ
- ମହାକର୍ଷଣ ବଳ: ଭରଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଆକର୍ଷଣ ବଳ
- ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳ: ଚୁମ୍ବକୀୟ ଧ୍ରୁବଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ବଳ
- ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସ୍ଥାତିକ ବଳ: ଆଧାରିତ କଣିକା ମଧ୍ୟରେ ବଳ
- ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅର୍ ବଳ: ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅସ୍କୁ ଏକତ୍ର ରଖୁଥିବା ବଳ
ନ୍ୟୁଟନ୍ଙ୍କ ଗତି ନିୟମଗୁଡ଼ିକ
ପ୍ରଥମ ନିୟମ (ଜଡ଼ତା ନିୟମ)
ବାକ୍ୟ
- ବିଶ୍ରାମ ଅବସ୍ଥାରେ ଥିବା ବସ୍ତୁ: ଅସନ୍ତୁଳିତ ବଳ ଦ୍ୱାରା କାର୍ଯ୍ୟ ନ କରିଲେ ବିଶ୍ରାମ ଅବସ୍ଥାରେ ରହେ
- ଗତି ଅବସ୍ଥାରେ ଥିବା ବସ୍ତୁ: ଅସନ୍ତୁଳିତ ବଳ ଦ୍ୱାରା କାର୍ଯ୍ୟ ନ କରିଲେ ସ୍ଥିର ବେଗ ସହ ଗତି ଜାରି ରଖେଜଡ଼ତା
- ପରିଭାଷା: ପଦାର୍ଥର ଗତି ଅବସ୍ଥା ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ବିରୋଧ କରିବାର ଗୁଣ
- ଭର: ଜଡ଼ତାର ମାପ
- ଉଦାହରଣ: ବସ୍ ରୁକିଲେ ଯାତ୍ରୀ ଆଗକୁ ହେଲ୍ ହୁଏ, କାର୍ପେଟ୍ରୁ ଧୂଳି ଉଡ଼ିଯାଏ
ଦ୍ୱିତୀୟ ନିୟମ (F = ma)
ବାକ୍ୟ
- ବଳ: ଭର ଗୁଣିତ ତ୍ୱରଣ ସମାନ
- ଦିଗ: ବଳ ଓ ତ୍ୱରଣ ଏକି ଦିଗରେ ଥାନ୍ତି
- ଅନୁପାତ: ତ୍ୱରଣ ବଳ ସହ ସୃଷ୍ଟ ଓ ଭର ସହ ବ୍ୟାସ୍ତ ଅନୁପାତରେ ଥାଏଗାଣିତିକ ରୂପ
- F = ma: ବଳ = ଭର × ତ୍ୱରଣ
- a = F/m: ତ୍ୱରଣ = ବଳ/ଭର
- m = F/a: ଭର = ବଳ/ତ୍ୱରଣପ୍ରୟୋଗସମୂହ
- ରକେଟ୍ ଚାଳନ: ନ୍ୟୁଟନ୍ ତୃତୀୟ ନିୟମ କାର୍ଯ୍ୟରେ
- ଯାନ ଗତି: ଇଞ୍ଜିନ୍ ବଳ ତ୍ୱରଣ ସୃଷ୍ଟି କରେ
- ବ୍ରେକ୍: ଘର୍ଷଣ ବଳ ମନ୍ଦିଭାବ ସୃଷ୍ଟି କରେ
ତୃତୀୟ ନିୟମ (କ୍ରିୟା-ପ୍ରତିକ୍ରିୟା)
ବାକ୍ୟ
- କ୍ରିୟା ବଳ: ପ୍ରତ୍ୟେକ କ୍ରିୟାର ସମାନ ଓ ବିପରୀତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଥାଏ
- ସମାନ ପରିମାଣ: ବଳଗୁଡ଼ିକ ପରିମାଣରେ ସମାନ
- ବିପରୀତ ଦିଗ: ବଳଗୁଡ଼ିକ ଦିଗରେ ବିପରୀତ
- ଭିନ୍ନ ଦେହ: ବଳଗୁଡ଼ିକ ଭିନ୍ନ ଦେହପ୍ରତି କାମ କରେଉଦାହରଣ
- ଚାଲିବା: ପାଦ ମାଟିକୁ ପଛକୁ ଠେଲେ, ମାଟି ପାଦକୁ ଆଗକୁ ଠେଲେ
- ରକେଟ୍: ଗରମ ଗ୍ୟାସ୍ ତଳକୁ ଠେଲାଯାଏ, ରକେଟ୍ ଉପରକୁ ଠେଲାଯାଏ
- ସେଣ୍ଟିମିଂ: ଜଳ ପଛକୁ ଠେଲାଯାଏ, ସେଣ୍ଟିମିଂ ଆଗକୁ ଯାଏ
ଘର୍ଷଣ
ଘର୍ଷଣ କ’ଣ?
ପରିଭାଷା
- ଘର୍ଷଣ: ସମ୍ପର୍କିତ ଗତିକୁ ବିରୋଧ କରୁଥିବା ବଳ ଯାହା ସମ୍ପର୍କିତ ପୃଷ୍ଠଠାରେ କାମ କରେ
- ସ୍ୱଭାବ: ସର୍ବଦା ଗତି କିମ୍ବା ଗତି ପ୍ରବୃତ୍ତିକୁ ବିରୋଧ କରେ
- ନିର୍ଭରଶୀଳତା: ପୃଷ୍ଠସ୍ୱଭାବ ଓ ସାଧାରଣ ବଳପ୍ରତି ନିର୍ଭର କରେ
ଘର୍ଷଣ ପ୍ରକାର
ସ୍ଥିର ଘର୍ଷଣ
- ପରିଭାଷା: ବସ୍ତୁ ସ୍ଥିର ଥିବା ସମୟର ଘର୍ଷଣ
- ସର୍ବାଧିକ: ସର୍ବାଧିକ ମୂଲ୍ୟ ଅଛି (ସୀମିତ ଘର୍ଷଣ)
- ସ୍ୱୟଂ ସମ୍ଭାଳ: ସର୍ବାଧିକ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରୟୋଗିତ ବଳକୁ ସମସ୍ତ କରେଗତିଶୀଳ ଘର୍ଷଣ
- ପରିଭାଷା: ବସ୍ତୁ ଗତିରେ ଥିବା ସମୟର ଘର୍ଷଣ
- ସ୍ଥିର: ନିର୍ଦ୍ଧାରିତ ପୃଷ୍ଠପାଇଁ ସ୍ଥିର ରହେ
- ସ୍ଥିର ଠାରୁ କମ୍: ସାଧାରଣତଃ ସ୍ଥିର ଠାରୁ କମ୍ଗଡ଼ିବା ଘର୍ଷଣ
- ପରିଭାଷା: ବସ୍ତୁ ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ଗଡ଼ିବା ସମୟର ଘର୍ଷଣ
- ସର୍ବନିମ୍ନ: ଘର୍ଷଣର ସର୍ବନିମ୍ନ ପ୍ରକାର
- ପ୍ରୟୋଗ: ବଲ ବେୟାରିଂ, ଚକ
ଘର୍ଷଣକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରଣଗୁଡ଼ିକ
ପୃଷ୍ଠଭାଗର ସ୍ୱଭାବ
- ଅସମତା: ଅଧିକ ଅସମତା ଥିବା ପୃଷ୍ଠଭାଗରେ ଅଧିକ ଘର୍ଷଣ ଥାଏ
- ପଦାର୍ଥ: ଭିନ୍ନ ପଦାର୍ଥଙ୍କର ଭିନ୍ନ ଘର୍ଷଣ ଥାଏ
- ସ୍ନେହକରଣ: ପୃଷ୍ଠଭାଗ ମଧ୍ୟରେ ଘର୍ଷଣକୁ ହ୍ରାସ କରେସାଧାରଣ ବଳ
- ସିଧାସଳଖ ଅନୁପାତ: ସାଧାରଣ ବଳ ସହିତ ଘର୍ଷଣ ବଢେ
- ଓଜନ: ଅଧିକ ଓଜନ ଥିବା ବସ୍ତୁଗୁଡ଼ିକର ଅଧିକ ଘର୍ଷଣ ଥାଏ
- ପୃଷ୍ଠଭାଗ ଚାପ: ଚାପ ଘର୍ଷଣକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ
ଘର୍ଷଣକୁ ହ୍ରାସ କରିବାର ଉପାୟ
ସ୍ନେହକରଣ
- ତେଲ/ଗ୍ରିସ୍: ସିଧାସିଧି ସମ୍ପର୍କକୁ ହ୍ରାସ କରେ
- ବଲ ବେୟାରିଂ: ସ୍ଲାଇଡିଂକୁ ରୋଲିଂକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ
- ବାୟୁ କୁସନ: ବାୟୁ ସହିତ ପୃଷ୍ଠଭାଗଗୁଡ଼ିକୁ ଅଲଗା କରେପୃଷ୍ଠଭାଗ ଚିକିତ୍ସା
- ପୋଲିସିଂ: ପୃଷ୍ଠଭାଗକୁ ଅଧିକ ସମତ କରେ
- କୋଟିଂ: କମ୍ ଘର୍ଷଣ ପଦାର୍ଥ ଲଗାଏ
- ଷ୍ଟ୍ରିମ୍ଲାଇନିଂ: ବାୟୁ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ହ୍ରାସ କରେ
କାମ ଓ ଶକ୍ତି
କାମ
ପରିଭାଷା
- କାମ: ବଳ × ବଳ ଦିଗରେ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି
- ସୂତ୍ର: W = F × s × cosθ
- ଏକକ: ଜୁଲ୍ (J) = ନ୍ୟୁଟନ୍ × ମିଟର୍ (N·m)
- ସ୍କାଲାର ପରିମାଣ: କେବଳ ପରିମାଣ, କୌଣସି ଦିଗ ନାହିଁ
କାମ ପାଇଁ ସର୍ତ୍ତ
- ବଳ ବସ୍ତୁ ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ଉଚିତ
- ବସ୍ତୁ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତ ହେବା ଉଚିତ
- ବଳ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ଦିଗରେ କମ୍ପୋନେଣ୍ଟ ଥିବା ଉଚିତ
କାମର ପ୍ରକାର
ଧନାତ୍ମକ କାମ
- କୋଣ: 0° ≤ θ < 90°
- ଦିଗ: ବଳ ଓ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ସମାନ ଦିଗରେ
- ଉଦାହରଣ: ବସ୍ତୁକୁ ଆଗକୁ ଠେଲିବା, ବସ୍ତୁକୁ ଉପରକୁ ଉଠେଇବାଋଣାତ୍ମକ କାମ
- କୋଣ: 90° < θ ≤ 180°
- ଦିଗ: ବଳ ଓ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ବିପରୀତ ଦିଗରେ
- ଉଦାହରଣ: ଘର୍ଷଣ, ବ୍ରେକିଂ, ବସ୍ତୁକୁ ତଳକୁ ଓହରାଇବାଶୂନ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟ
- କୋଣ: θ = 90°
- ଦିଗ: ବଳ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି ସହ ଲମ୍ବ
- ଉଦାହରଣ: ଭାର କ୍ଷୁରାକରେ ବହନ କରିବା, ବୃତ୍ତାକାର କକ୍ଷପଥରେ ଉପଗ୍ରହ
ଶକ୍ତି
ଶକ୍ତି କ’ଣ?
ପରିଭାଷା
- ଶକ୍ତି: କାର୍ଯ୍ୟ କରିବାର ସାମର୍ଥ୍ୟ
- ଏକକ: ଜୁଲ୍ (J)
- ସ୍କାଲାର ପରିମାଣ: କେବଳ ପରିମାଣ
- ସଂରକ୍ଷଣ: ଶକ୍ତି ସୃଷ୍ଟି କିମ୍ବା ବିନାଶ ହୋଇପାରେ ନାହିଁ
ଶକ୍ତିର ରୂପ
ଗତିଶକ୍ତି
- ପରିଭାଷା: ଗତିଶୀଳ ବସ୍ତୁ ଦ୍ୱାରା ଧାରଣ କରାଯାଉଥିବା ଶକ୍ତି
- ସୂତ୍ର: KE = (1/2)mv²
- କାରକ: ଭର ଓ ବେଗ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ
- କାର୍ଯ୍ୟ-ଶକ୍ତି ସିଦ୍ଧାନ୍ତ: କରାଯାଇଥିବା କାର୍ଯ୍ୟ = ଗତିଶକ୍ତିର ପରିବର୍ତ୍ତନସ୍ଥିତିଶକ୍ତି
- ପରିଭାଷା: ସ୍ଥିତି କିମ୍ବା ବିନ୍ୟାସ ଯୋଗୁଁ ବସ୍ତୁ ଦ୍ୱାରା ଧାରଣ କରାଯାଉଥିବା ଶକ୍ତି
- ମୁକ୍ତିପ୍ରାପ୍ତ ସ୍ଥିତିଶକ୍ତି: PE = mgh
- ସ୍ଥିତିଶକ୍ତି: ଟାଣିଯାଇଥିବା/ଚେପିଯାଇଥିବା ସ୍ପ୍ରିଂରେ ଶକ୍ତି
- କାରକ: ଭର, ଉଚ୍ଚତା ଓ ମୁକ୍ତିପ୍ରାପ୍ତ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି
- ପରିଭାଷା: ଗତିଶକ୍ତି ଓ ସ୍ଥିତିଶକ୍ତିର ଯୋଗଫଳ
- ସୂତ୍ର: ME = KE + PE
- ସଂରକ୍ଷଣ: ଅଣ-ସଂରକ୍ଷଣଶୀଳ ବଳ ନଥିଲେ ସ୍ଥିର ରହେ
ଶକ୍ତିବଳ
ପରିଭାଷା
- ଶକ୍ତିବଳ: କାର୍ଯ୍ୟ କରିବାର ହାର କିମ୍ବା ଶକ୍ତି ସ୍ଥାନାନ୍ତରର ହାର
- ସୂତ୍ର: P = W/t = F×v
- ଏକକ: ୱାଟ୍ (W) = ଜୁଲ୍/ସେକେଣ୍ଡ (J/s)
- ଗଡ଼ ଶକ୍ତିବଳ: ସମୁଦାୟ କାର୍ଯ୍ୟ/ସମୁଦାୟ ସମୟ
ଆଘାତ
ରେଖିକ ଆଘାତ
ପରିଭାଷା
- ଆଘାତ: ଭର ଓ ବେଗର ଗୁଣଫଳ
- ସୂତ୍ର: p = mv
- ଏକକ: kg·m/s
- ଭେକ୍ଟର ପରିମାଣ: ପରିମାଣ ଓ ଦିଗ ଉଭୟ ଅଛି
ଗୁଣଧର୍ମ
- ସଂରକ୍ଷଣ: ଏକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ତନ୍ତ୍ରରେ ମୋଟ ମାତ୍ରା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ
- ଯୋଗକ୍ଷମତା: ମାତ୍ରା ଭେକ୍ଟର ଅନୁସାରେ ଯୋଗ ହୁଏ
- ବଳ ସହିତ ସମ୍ପର୍କ: ବଳ = ମାତ୍ରାର ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାର
ମାତ୍ରାର ସଂରକ୍ଷଣ
ସଂରକ୍ଷଣ ନିୟମ
- ବାକ୍ୟ: ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ତନ୍ତ୍ରର ମୋଟ ମାତ୍ରା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥାଏ
- ଶର୍ତ୍ତ: ତନ୍ତ୍ର ଉପରେ କୌଣସି ବାହ୍ୟ ଅସନ୍ତୁଳିତ ବଳ କାମ କରେ ନାହିଁ
- ପ୍ରୟୋଗ: ଧକ୍କା, ବିସ୍ଫୋରଣ, ରକେଟ ଚାଳନା
ଧକ୍କା
ଇଲାଷ୍ଟିକ ଧକ୍କା
- ପରିଭାଷା: ମାତ୍ରା ଓ ଗତିଶକ୍ତି ଉଭୟ ସଂରକ୍ଷିତ ହୁଏ
- ଉଦାହରଣ: ବିଲିଆର୍ଡ ବଲ୍, ପରମାଣୁ ଧକ୍କା
- ଲକ୍ଷଣ: ଶକ୍ତି ହାନି ନାହିଁ, ପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରତିଫଳନଅନେଲାଷ୍ଟିକ ଧକ୍କା
- ପରିଭାଷା: କେବଳ ମାତ୍ରା ସଂରକ୍ଷିତ, ଗତିଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷିତ ନୁହେଁ
- ଉଦାହରଣ: କାର୍ ଦୁର୍ଘଟନା, କ୍ଲେ ଗୋଟି ପ୍ରାଚୀରକୁ ବାଡ଼ିବା
- ଶକ୍ତି ହାନି: ତାପ, ଶବ୍ଦ, ବିକୃତିରେ ପରିଣତସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅନେଲାଷ୍ଟିକ ଧକ୍କା
- ପରିଭାଷା: ଧକ୍କା ପରେ ବସ୍ତୁ ଏକାଠି ହୋଇଯାଏ
- ସର୍ବାଧିକ ଶକ୍ତି ହାନି: ସର୍ବାଧିକ ଗତିଶକ୍ତି ହାନି
- ଉଦାହରଣ: ଦୁଇଟି କାର୍ ଦୁର୍ଘଟନା ପରେ ଏକାଠି ହେବା
ବୃତ୍ତାକାର ଗତି
ସମବେଗ ବୃତ୍ତାକାର ଗତି
ଲକ୍ଷଣ
- ବେଗ: ସ୍ଥିର ବେଗ
- ଗତି: ଦିଗ ପରିବର୍ତ୍ତନ
- ତ୍ୱରଣ: କେନ୍ଦ୍ରମୁଖୀ ତ୍ୱରଣ
- ବଳ: କେନ୍ଦ୍ରମୁଖୀ ବଳ
କେନ୍ଦ୍ରମୁଖୀ ବଳ
- ପରିଭାଷା: ବୃତ୍ତାକାର ପଥର କେନ୍ଦ୍ରକୁ ବଳ
- ସୂତ୍ର: F = mv²/r
- ଦିଗ: ସବୁବେଳେ କେନ୍ଦ୍ରକୁ
- ଉଦାହରଣ: ସୂତାର ଟାଣ, ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ବଳ
କେନ୍ଦ୍ରାଭିସର ତ୍ୱରଣ
- ପରିଭାଷା: ବୃତ୍ତାକାର ପଥର କେନ୍ଦ୍ର ଦିଗରେ ତ୍ୱରଣ
- ସୂତ୍ର: a = v²/r = ω²r
- ଦିଗ: ସବୁବେଳେ କେନ୍ଦ୍ର ଦିଗରେ
- ପ୍ରଭାବ: ବେଗର ଦିଗ ବଦଳାଏ
ବୃତ୍ତାକାର ଗତିର ପ୍ରୟୋଗ
ରେଳ ବକ୍ରରେଖା
- ବ୍ୟାଙ୍କିଂ: ଟ୍ରାକ୍ ଟିଲ୍ଟ କରାଯାଏ ଯାହାଦ୍ୱାରା କେନ୍ଦ୍ରାଭିସର ବଳ ମିଳେ
- ବେଗ ସୀମା: ଦିଆଯାଇଥିବା ବ୍ୟାସାର୍ଧ ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ନିରାପଦ ବେଗ
- ସୁପରଏଲେଭେସନ୍: ଭିତର ଓ ବାହାର ରେଳ ମଧ୍ୟରେ ଉଚ୍ଚତା ପାର୍ଥକ୍ୟ
ଉପଗ୍ରହ
- କକ୍ଷ ଗତି: ମହାକର୍ଷନ ଓ ଜଡ଼ତା ମଧ୍ୟରେ ସନ୍ତୁଳନ
- କକ୍ଷ ବେଗ: ବୃତ୍ତାକାର କକ୍ଷ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ବେଗ
- ଭୂସ୍ଥିର: ପୃଥିବୀ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ସହ ମିଶିଥାଏ
ମହାକର୍ଷଣ
ସାର୍ବଜନିନ ମହାକର୍ଷନ ନିୟମ
ବିବୃତ୍ତି
- ବଳ: ଭରର ଗୁଣଫଳ ସହ ସମାନୁପାତୀ
- ବ୍ୟୁତ୍କ୍ରମ ବର୍ଗ: ଦୂରତ୍ଵ ବର୍ଗ ସହ ବ୍ୟୁତ୍କ୍ରମ ସମାନୁପାତୀ
- ସୂତ୍ର: F = G(m₁m₂)/r²
- G: ସାର୍ବଜନିନ ମହାକର୍ଷନ ଧ୍ରୁବକ (6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²)
ମହାକର୍ଷନ ହେତୁ ତ୍ୱରଣ
g ର ପରିବର୍ତ୍ତନ
- ଉଚ୍ଚତା: ଉଚ୍ଚତା ସହ ହ୍ରାସ ପାଏ
- ଗଭୀରତା: ଗଭୀରତା ସହ ହ୍ରାସ ପାଏ (ରେଖୀୟ)
- ଅକ୍ଷାଂଶ: ମେରୁ ରେ ସର୍ବାଧିକ, ଭୂମଧ୍ୟ ରେ ସର୍ବନିମ୍ନ
- ପୃଥିବୀ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ: କେନ୍ଦ୍ରାଭିସର ବଳ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ g ହ୍ରାସ ପାଏ
ପଳାୟନ ବେଗ
ପରିଭାଷା
- ପଳାୟନ ବେଗ: ମହାକର୍ଷନ କ୍ଷେତ୍ରରୁ ପଳାୟନ ପାଇଁ ସର୍ବନିମ୍ନ ବେଗ
- ସୂତ୍ର: v = √(2GM/R)
- ପୃଥିବୀ: 11.2 km/s
- କାରଣ: ଗ୍ରହର ଭର ଓ ବ୍ୟାସାର୍ଧ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ
ସରଳ ଯନ୍ତ୍ର
ସରଳ ଯନ୍ତ୍ର ପ୍ରକାର
ଲିଭର
- ଅଂଶମାନେ: ଫୁଲକ୍ରମ୍, ପ୍ରୟାସ, ଭାର
- ଶ୍ରେଣୀ: ପ୍ରଥମ, ଦ୍ୱିତୀୟ, ତୃତୀୟ ଶ୍ରେଣୀ
- ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସୁବିଧା: ନିଷ୍କାସ ବଳ ଓ ଇନପୁଟ୍ ବଳର ଅନୁପାତ
- ଉଦାହରଣ: କ୍ରୌବାର୍, କାଞ୍ଚି, ସିସା
ପୁଲି
- ପ୍ରକାର: ସ୍ଥିର, ଗତିଶୀଳ, ଯୌଗିକ
- ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସୁବିଧା: ସମର୍ଥନ କରୁଥିବା ଦୋରିର ସଂଖ୍ୟା
- ପ୍ରୟୋଗ: ଲିଫ୍ଟ, କ୍ରେନ୍, ଏଲିଭେଟର୍
- ସୁବିଧା: ବଳର ଦିଗ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ
ତିର୍ଯ୍ୟକ ସମତଳ
- ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ: ବସ୍ତୁକୁ ଉଠାଇବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ପ୍ରୟାସ କମାଇବା
- ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସୁବିଧା: ଦୈର୍ଘ୍ୟ/ଉଚ୍ଚତା
- ଘର୍ଷଣ: ପ୍ରକୃତ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସୁବିଧାକୁ କମାଏ
- ଉଦାହରଣ: ରାମ୍ପ, ରାସ୍ତା, ସିଡ଼ି
ଚକ ଓ ଏକ୍ସଲ୍
- ଅଂଶମାନେ: ଏକ୍ସଲ୍ ସହିତ ଯୋଗାଯୋଗ ଥିବା ଚକ
- ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସୁବିଧା: ଚକର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ/ଏକ୍ସଲ୍ର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ
- ପ୍ରୟୋଗ: ଷ୍ଟିୟରିଂ ୱିଲ୍, ଦ୍ୱାର ହାତଲ, ସ୍କ୍ରୁଡ୍ରାଇଭର୍
ଅଭ୍ୟାସ ପ୍ରଶ୍ନ
ପ୍ରଶ୍ନ 1
ଏକ କାର୍ 5 ସେକେଣ୍ଡରେ ବିଶ୍ରାମରୁ 20 m/s ଗତି କରେ। ଏହାର ତ୍ୱରଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ 2
2 kg ଭର ଉପରେ 10 N ବଳ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ଉତ୍ପନ୍ନ ତ୍ୱରଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ 3
ଏକ ବଲ୍ 20 m/s ବେଗରେ ଉପରକୁ ଫିଙ୍ଗାଯାଏ। ଅଧିକତମ ଉଚ୍ଚତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ 4
ଏକ 1000 kg କାର୍ 20 m/s ବେଗରେ ଚଳିଥିଲା 5 ସେକେଣ୍ଡରେ ବିରାମ ହୁଏ। ବ୍ରେକ୍ ବଳ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ 5
ଏକ ଉପଗ୍ରହ 400 km ଉଚ୍ଚତାରେ ପୃଥିବୀର କକ୍ଷପଥରେ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ କରେ। ଯଦି ପୃଥିବୀର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ 6400 km, କକ୍ଷପଥ ବେଗ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ 6
ଜଣେ ବ୍ୟକ୍ତି 10 kg ବକ୍ସକୁ 2 m ଉଚ୍କତାରେ ଉଠାଏ। ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ବିରୁଦ୍ଧରେ କାର୍ଯ୍ୟ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ 7
ଏକ ଟ୍ରେନ୍ 30 m/s ବେଗରେ ଚଳିଥିଲା 20 ସେକେଣ୍ଡ ନେଇ ବିରାମ ହୁଏ। ବ୍ରେକ୍ ଦୂରତ୍ଵ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ ୮
୫ କି.ଗ୍ରା. ଓଜନର ଏକ ବସ୍ତୁ 4 ମି./ସେ. ବେଗରେ ଗତି କରୁଥିବାବେଳେ 3 କି.ଗ୍ରା. ଓଜନର ଏକ ସ୍ଥିର ବସ୍ତୁ ସହିତ ଧକ୍କା ହୁଏ। ଧକ୍କା ପରେ ବେଗ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର (ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅନୁକମ୍ପ)।
ପ୍ରଶ୍ନ ୯
ଏକ ପଥରକୁ 20 ମି. ଉଚ୍ଚତା ବିଶିଷ୍ଟ ଖାଇଁରୁ 10 ମି./ସେ. କ୍ଷେତ୍ର ବେଗରେ ଫିଙ୍ଗାଯାଏ। କ୍ଷେତ୍ର ଦୂରତ୍ଵ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ପ୍ରଶ୍ନ ୧୦
ଏକ ସରଳ ଯନ୍ତ୍ରର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଲାଭ 4। ଯଦି ପ୍ରୟାସ ବଳ 50 N ହୁଏ, ତେବେ ଭାର ବଳ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ସନ୍ଦର୍ଭ
ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୂତ୍ରଗୁଡ଼ିକ
ଗତିବିଜ୍ଞାନ
- v = u + at
- s = ut + (1/2)at²
- v² = u² + 2as
- ଗଡ଼ ବେଗ = (u+v)/2
ଗତିଶାସ୍ତ୍ର
- F = ma
- ଓଜନ = mg
- ଘର୍ଷଣ = μN
- କେନ୍ଦ୍ରାପସାରୀ ବଳ = mv²/r
କାମ ଓ ଶକ୍ତି
- କାମ = F × s × cosθ
- ଗତିଶକ୍ତି = (1/2)mv²
- ସ୍ଥିତିଶକ୍ତି = mgh
- ଶକ୍ତି = W/t
ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମାନ
- g = 9.8 ମି./ସେ.² (ପରୀକ୍ଷା ପାଇଁ ≈ 10 ମି./ସେ.²)
- G = 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²
- 1 J = 1 N·m
- 1 W = 1 J/s
ସାଧାରଣ ରୂପାନ୍ତର
- 1 କି.ମି./ଘଣ୍ଟା = 5/18 ମି./ସେ.
- 1 ମି./ସେ. = 18/5 କି.ମି./ଘଣ୍ଟା
- 1 କି.ଗ୍ରା. = 1000 ଗ୍ରା.
- 1 N = 1 kg·m/s²
ସମସ୍ୟା ସମାଧାନ ଟିପ୍ସ
ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସମସ୍ୟା ପାଇଁ କୌଶଳ
- ଚିତ୍ର ଆଙ୍କ: ପରିସ୍ଥିତିର ଦୃଶ୍ୟ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ଵ
- ଦିଆଯାଇଥିବା ଚିହ୍ନି: ସମସ୍ତ ଦିଆଯାଇଥିବା ପରିମାଣ ନୋଟ କର
- ସୂତ୍ର ବାଛ: ଉପଯୁକ୍ତ ସୂତ୍ର ବାଛ
- ମୂଲ୍ୟ ବଦଳାନ୍ତୁ: ଚଳକ ସଂଖ୍ୟା ସହିତ ପରିବର୍ତ୍ତନ କର
- ଗଣନା: ସାବଧାନତା ସହିତ ଗଣନା କର
- ଏକକ ଯାଞ୍ଚ: ସମତୁଳିତ ଏକକ ନିଶ୍ଚିତ କର
- ଯାଞ୍ଚ: ଉତ୍ତର ଯଥାର୍ଥ କିନ୍ତୁ ନୁହେଁ ଯାଞ୍ଚ କର
ସାଧାରଣ ଭୁଲଗୁଡ଼ିକୁ ଏଡ଼ାଇବା
- ଏକକ ଭୁଲ: ସମସ୍ତ ସ୍ଥାନରେ ସମାନ ଏକକ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ
- ଚିହ୍ନ ତ୍ରୁଟି: ଧନାତ୍ମକ/ଋଣାତ୍ମକ ଚିହ୍ନଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରତି ଧ୍ୟାନ ଦିଅନ୍ତୁ
- ସୂତ୍ର ଚୟନ: ପରିସ୍ଥିତି ପାଇଁ ଠିକ୍ ସୂତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ
- ଭେକ୍ଟର ସ୍ୱଭାବ: ଭେକ୍ଟର ପରିମାଣଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଦିଗ ମନେ ରଖନ୍ତୁ
- ଧାରଣା: ଧାରଣାଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବେ ଉଲ୍ଲେଖ କରନ୍ତୁ
ରେଳ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ
ଟ୍ରେନ୍ ଗତିବିଜ୍ଞାନ
- ଟ୍ରାକ୍ସନ୍ ବଳ: ଟ୍ରେନ୍କୁ ଆଗେଇବାକୁ ଟାଣୁଥିବା ବଳ
- ବ୍ରେକ୍ ଦୂରତା: ଟ୍ରେନ୍ ରୁକିବାକୁ ଆବଶ୍ୟକ ଦୂରତା
- ଟ୍ରାକ୍ ବ୍ୟାଙ୍କିଂ: ନିରାପଦ ମୋଡ଼ ପାଇଁ କୋଣ
- କପ୍ଲିଂ ବଳଗୁଡ଼ିକ: ରେଳ କାର୍ ମଧ୍ୟରେ ବଳଗୁଡ଼ିକ
ଷ୍ଟେସନ୍ ଯନ୍ତ୍ରବିଦ୍ୟା
- ଏସ୍କାଲେଟର: ଝୁକା ତଳ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ
- ଲିଫ୍ଟ: ପୁଲି ତନ୍ତ୍ରଗୁଡ଼ିକ
- ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଦ୍ୱାର: ହିଞ୍ଜ ଏବଂ ଲିଭର ଯନ୍ତ୍ରଗୁଡ଼ିକ
- ସିଗ୍ନାଲ ତନ୍ତ୍ର: ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ତନ୍ତ୍ରଗୁଡ଼ିକ
ଟ୍ରାକ୍ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ
- ଟ୍ରାକ୍ ସଂରେଖଣ: ଲିଭର ଏବଂ ରୋଲର ବ୍ୟବହାର
- ସେତୁ ଯନ୍ତ୍ରବିଦ୍ୟା: ଭାର ବଣ୍ଟନ ନୀତିଗୁଡ଼ିକ
- ସୁଡ଼ା ନିର୍ମାଣ: ସମର୍ଥନ ଏବଂ ଆର୍ଚ୍ଚ ନୀତିଗୁଡ଼ିକ