2 किग्रा द्रव्यमान की कोई वस्तु जो आरम्भ में विरामावस्था में है, 7N के किसी क्षैतिज बल के प्रभाव से एक मेज पर गति करती है। मेज का गतिज-घर्षण गुणांक 0.1 है। निम्नलिखित का परिकलन कीजिए और अपने परिणामो की व्याख्या कीजिए।
(i) लगाये गये बल द्वारा 10 s में किया गया कार्य।
(ii) घर्षण द्वारा 10 s में किया गया कार्य
(iii) वस्तु पर कुल बल द्वारा 10 s में किया गया कार्य
(iv) वस्तु की गतिज ऊर्जा में 10 s में परिवर्तन।

Explanation

वस्तु का द्रव्यमान `(m)=2`
आरोपित बल `(F)=7` न्यूटन
मेज का गतिज घर्षण गुणांक `mu_(k)=0.1`
गतिज घर्षण द्वारा लगाया गया बल,
`f=mu_(k)R=mu_(k)mg=0.1xx2xx9.8=1.96` न्यूटन
वस्तु पर आरोपित कुल बल `F'=F-f=7-19.6=5.04` न्यूटन
(चूँकि गतिज घर्षण बल द्वारा लगाये गये बल की दिशा आरोपित बल की दिशा के विपरीत होगी)

वस्तु में उत्पन्न त्वरण `(a)=F/m` (न्यूटन के द्वितीय नियम द्वारा)
`=(5.04)/(2)`
`=2.52" मीटर /सेकण्ड"""^(2)`
10 सेकण्ड में तय किया गया वस्तु का विस्थापन
`s=ut+1/2at^(2)`
`=0xx10+1/2xx2.52xx(10)^(2)`
`=1.26xx100=126` मीटर
(i ) आरोपित बल द्वारा 10 सेकण्ड में किया गया कार्य,
`W_(1)=` आरोपित बल `xx` विस्थापन `=7xx126=882` जूल
(ii ) घर्षण बल द्वारा 10 सेकण्ड में किया गया कार्य,
`W_(2)=` गतिज घर्षण बल `xx` विस्थापन
`=-fxxs=-1.96xx126`
`W_(2)=-246.9` जूल
(iii ) कुल बल द्वारा 10 सेकण्ड में किया गया कार्य
`W_(3)=`कुल बल `xx`विस्थापन
`=F'xxs=5.04xx126=635.04` जूल
(iv) कार्य ऊर्जा प्रमेय के अनुसार,
गतिज ऊर्जा में परिवर्तन= किया गया कार्य `=635.04`जूल