७. गती, बल व कार्य
1. रिकाम्या जागी कंसातील योग्य पर्याय लिहा.
(स्थिर, शून्य, बदलती, एकसमान, विस्थापन, वेग,चाल, त्वरण, स्थिर परंतु शून्य नाही, वाढते)
अ. जर एखादी वस्तूवेळेच्या समप्रमाणात अंतर कापत असेल, तर त्या वस्तूची चाल ............. असते.
उत्तर: जर एखादी वस्तूवेळेच्या समप्रमाणात अंतर कापत असेल, तर त्या वस्तूची चाल एकसमान असते.
आ. जर वस्तूएकसमान वेगाने जात असेल तर तिचे त्वरण ............. असते.
उत्तर: जर वस्तूएकसमान वेगाने जात असेल तर तिचे त्वरण शून्य असते.
इ. ............. ही राशी अदिश राशी आहे.
उत्तर: चाल ही राशी अदिश राशी आहे.
ई. ............. म्हणजे विशिष्ट दिशेने एकक कालावधीत वस्तूने कापलेले अंतर.
उत्तर: वेग म्हणजे विशिष्ट दिशेने एकक कालावधीत वस्तूने कापलेले अंतर.
2. आकृतीचे निरीक्षण करा व प्रश्नांची उत्तरे द्या.
सचिन आणि समीर मोटरसायकलवरून A या ठिकाणाहून निघाले. B या फाट्यापाशी वळून C येथे काम करून CD मार्गे ते D या फाट्याशी आले व पुढे E येथे पोहोचले. त्यांना एकूण 1 तास एवढा वेळ लागला. त्यांचे A पासून E पर्यंतचे प्रत्यक्ष कापलेलेअंतर व विस्थापन काढा. त्यावरून चाल काढा. A पासून E पर्यंत AE या दिशेने त्यांचा वेग किती होता? या वेगाला सरासरी वेग म्हणता येईल का?
उत्तर:
सचिन आणि समीरने कापलेले अंतर
A………B (३ किमी) , B…………C (४किमी)
C……...D ( ५किमी) , D…………E ( ३ किमी)
एकूण अंतर : ३+४+५+३ = १५ किमी
प्रत्यक्ष कापलेले अंतर : १५ किमी
एकूण विस्थापन : A पासून E पर्यंत : ३+३+३= ९ किमी
एकूण विस्थापन = ९ किमी
चाल = अंतर / काळ
= १५/१
= १५ किमी/तास
वेग = विस्थापन/काळ
= ९/१
= ९ किमी/तास
A पासून E पर्यंत वेग = १५ किमी / तास
सरासरी वेग १५ किमी / तास
३.खालील A गटामधील शब्दांची योग्य जोडी B व C गटांतून निवडा.
A
B (उत्तरे )
C(उत्तरे )
कार्य
ज्यूल
अर्ग
बल
न्यूटन
डाईन
विस्थापन
मीटर
सेमी.
४. तारेवर बसलेला पक्षी उडून एक गिरकी घेऊन पुन्हा बसलेल्या जागी येतो. त्याने एका गिरकीत कापलेले एकूण अंतर व त्याचे विस्थापन यांबाबत स्पष्टीकरण द्या.
उत्तर:
१.तारेवर बसलेला पक्षी उडून एक गिरकी घेऊन पुन्हा बसलेल्या जाती येतो तर त्याचे विस्थापन शून्य असेल.
२.एखाद्या गतिमान वस्तूने आरंभीच्या ठिकाणापासून अंतिम ठिकाणापर्यंत पोहोचण्यासाठी एका दिशेने पार केलेले कमीत कमी अंतर म्हणजे विस्थापन होय.
३.पक्ष्याने एका गिरकीत कापलेले अंतर जास्त आहे. पण पुन्हा त्याच जागी आल्याने विस्थापन शून्य होय.
5. बल, कार्य, विस्थापन, वेग, त्वरण, अंतर या विविध संकल्पना तुमच्या शब्दांत दैनंदिन जीवनातील उदाहरणांसह स्पष्ट करा.
उत्तर:
बल: जमिनीवर असलेला दगड हाताने उचलून बाजूला करणे.
कार्य: रस्त्यावर आडव्या पडलेल्या झाडाच्या फांदीला आपण बल लावून रस्त्यातून बाजूला करतो आपण लावलेल्या बलामुळे त्या फांदीचे विस्थापन होते व कार्य घडते.
विस्थापन: घरातून शाळेत जाणे.
वेग: गाडी चालवताना आपण ठराविक अंतर ठराविक वेगाने कापण जातो.
त्वरण: वाहन कधीही एकसमान वेगाने जात नसते. वाहनाचा वेग वाढवला तर त्वरण धन असते, तर ब्रेक दाबून वेग कमी केल्यास त्वरण ऋण असते.
6. एका सपाट व गुळगुळीत पृष्ठभागावर एक चेंडू A पासून D कडे घरंगळत जात आहे. त्याची चाल 2 सेमी/सेकंद इतकी असून B येथे आल्यावर मागील बाजूने C पर्यंत त्याला सतत ढकलले. C पासून D येथे गेल्यावर त्याची चाल 4 सेमी/सेकंद झाली. B पासून C पर्यंत जाण्यासाठी चेंडूला 2 सेकंद वेळ लागला, तर B व C दरम्यान चेंडूचे किती त्वरण घडले ते सांगा.
उत्तर:
A पासून B जाताना चेंडूची गती २ सेमी/सेकंद
B ला त्याह वेग २ सेमी/सेकंद
C पासून D पर्यंत जाताना चेंडूवर बल कार्य करीत असल्याने चेंडूची या मार्गारील चाल ४ सेमी/सेकंद (D येथील त्याची चाल ) असली पाहिजे.
चेंडूच्या गतीची दिशा प्रत्येक बिंदूपाशी तीच आहे.
त्यामुळे चेंडूच्या वेगाचे परिमाण = चेंडूची चाल
म्हणून B कडून C कडे जाताना होणारी वेगातील वाढ =
४ सेमी/सेकंद - २ सेमी/सेकंद = २ सेमी/सेकंद
विस्थापनात होणारे त्वरण =वेगातील बदल/ काल
= २ सेमी/सेकंद / २ सेमी/सेकंद
= १सेमी/सेकंद२
म्हणून B व C दरम्यान चेंडूचे त्वरण १सेमी/सेकंद२ इतके घडले.
७.खालील उदाहरणे सोडवा.
अ. एकसारख्या वेगाने चाललेल्या मोटारीला थांबवण्यासाठी 1000 N बल लावले, तरीही मोटार 10 मीटर अंतर चालून थांबली. या ठिकाणी कार्य किती झाले?
उत्तर:
येथे बल व विस्थापन यांच्या दिशा परस्पर विरुद्ध आहेत.
F = 1000 N व S = -10m
W = F × s
= 1000 N × (-10 m)
= -1000J
आ. 20 किलोग्रॅम वस्तुमानाची गाडी सपाट व गुळगुळीत रस्त्यावरून 2N इतके बल लावल्यावर 50 मीटर सरळ रेषेत गेली, तेव्हा बलाने किती कार्य केले
उत्तर:
बल (F) = 2 N विस्थापन (s) = 50मीटर
(बलाने केलेले कार्य) W = F × s
W = 2 N × 50 मी
W = 100J