Question

चित्र में दर्शाए अनुसार 50 kg संहति का कोई व्यक्ति 25 kg संहति के किसी गुटके को दो भिन्न ढंग से उठाता है। दोनों स्थितियों में उस व्यक्ति द्वारा फर्श पर आरोपित क्रिया-बल कितना है? यदि 700 N अभिलम्ब बल से फर्श धंसने लगता है तो फर्श को धंसने से बचाने के लिए उस व्यक्ति को गुटके को उठाने के लिए कौन-सा ढंग अपनाना चाहिए?

(a)	(b)

Answer 1

गुटके का द्रव्यमान m₁ = 25 kg

व्यक्ति का द्रव्यमान m₂ = 50 kg

तथा g = 10 मी/से²

गुटके का भार `"W"_1 = "m"_1 xx "g"`

= 25 kg × 10 मी/से²

= 250 न्यूटन

व्यक्ति का भार `"W"_2 = "m"_2 xx "g"`

= 50 kg × 10 मी/से²

= 500 न्यूटन

उपर दिए गए चित्र में बल (a) तथा (b) के लिए मुक्त पिण्ड आरेख क्रमशः नीचे दिए गए चित्र (a) तथा (b) की भाँति होगा।

(a). गुटके को उठाने के लिए व्यक्ति द्वारा उस पर आरोपित बल
F = गुटके का भार
W₁ = 250 न्यूटन

नीचे दिए गए चित्र (a) में बल `vec"F"` की दिशा ऊपर की ओर है। अतः न्यूटन के गति विषयक तृतीय नियम से इसकी फर्श पर प्रतिक्रिया R = F नीचे की ओर होगी।

(a)	(b)

 

इसलिए फर्श द्वारा व्यक्ति पर आरोपित ऊर्ध्वाधर बल

F’ = W₂ + F = (500 + 250) न्यूटन = 750 न्यूटन

(b). चित्र (b) में व्यक्ति द्वारा बल F नीचे की ओर लगाया जा रहा है। अतः फर्श पर प्रतिक्रिया R = F ऊपर की ओर होगी।

अतः फर्श द्वारा व्यक्ति पर आरोपित लम्बवत् बल F” = W₂ – F

F” = 500 न्यूटन – 250 न्यूटन = 250 न्यूटन

∵ दिया है कि फर्श 700 न्यूटन के लम्बवत् बल से नीचे धंसने लगता है, अत: उपर्युक्त विवेचना से स्पष्ट है कि व्यक्ति को गुटके को उठाने के लिए विधि (b) अपनानी चाहिए।