தேர்வுக்கு முதல் இரவு. முழுச் சுருக்கம் — hot topics + சூத்திரங்கள் + எடுத்துக்காட்டுகள் + தேர்வு கூற்றுகள்.
🔥 மெக்கானிக்ஸ் hot topics
★★★- SUVAT + வரைபடம் (s-t, v-t — சாய்வு/பரப்பு)
- நியூட்டனின் 2வது விதியால் சுற்றுச் சிக்கல் (Atwood, lift, சாய்தளம், இணைந்த நிறை)
- உந்தம் காப்பு + நெகிழ்/நெகிழா மோதல்
- ஆற்றல் காப்பு உராய்வு உடன் (சாய்தளம், loop)
- எறிபொருள் — பறக்கும் நேரம், உச்சம், பரப்பு
- வட்ட இயக்கம் — செங்குத்து வட்டம் / சாலை வளைவு
- சமநிலை — ஏணி / கதிர் / தொங்கும் சுமை
1. இயக்கச் சமன்பாடுகள் + வரைபடம்
★★★v = u + at | s = ut + ½at² | v² = u² + 2as | s = ½(u+v)t
வேலை செய்த எடுத்துக்காட்டு
கார் u=10 m/s, a=2 m s⁻², t=5 s. v = 10 + 2(5) = 20 m/s; s = 10(5)+½(2)(25) = 75 m.
2. நியூட்டன் 2 — அமைப்பு கணக்கீடு
★★★Atwood இயந்திரம்
m₁ > m₂, கனிக்கப்படாத கம்பி, பருமனற்ற கப்பி. a = (m₁−m₂)g/(m₁+m₂); T = 2m₁m₂g/(m₁+m₂). ஒவ்வொரு நிறைக்கும் தனி FBD: m₁: m₁g − T = m₁a; m₂: T − m₂g = m₂a.
மென்மை சாய்தளம்
a = g sinθ. உராய்வுடன்: a = g(sinθ − μ cosθ). தடை N = mg cosθ. கீழ்ச்செல்லும் பொருளை உராய்வு மேல்நோக்கி எதிர்க்கும்.
லிஃப்ட்
மேல் ஆர்முடுக்கம் a: பெண்டுலம் வாசிப்பு W_app = m(g+a). கீழ் a: W_app = m(g−a). சுதந்திர விழுச்சி a=g → W_app = 0 (எடையற்ற நிலை).
3. உந்தம் & கணத்தாக்கு
★★★p = mv | J = FΔt = Δp | Σp_பின் = Σp_முன்
வேலை செய்த எடு — பெர்வெஞ்சு
5 kg துப்பாக்கி, 0.02 kg தோட்டா u = 0; சுடப்பட்ட பின் தோட்டா v = 400 m/s. துப்பாக்கி பின்னோக்கி: 0 = 5·V + 0.02·400 → V = −1.6 m/s (பின்தள்ளல்).
நெகிழ் மோதல் (1-பரிமாணம்)
m₂ ஓய்வில்: v₁' = u₁(m₁−m₂)/(m₁+m₂); v₂' = 2m₁u₁/(m₁+m₂). சம திணிவு: v₁' = 0, v₂' = u₁ (வேகங்கள் பரிமாற்றம்).
4. ஆற்றல் காப்பு + உராய்வு
★★★KE_i + PE_i = KE_f + PE_f + W_உராய்வு
W_உராய்வு = f·s = μ N s
W_உராய்வு = f·s = μ N s
வேலை செய்த எடு
2 kg நிறை, 3 m உயரம் சாய்தளத்தில் (θ=30°) கீழ் சறுக்கி, μ=0.2. கீழ் வேகம் v?
L = 3/sin30° = 6 m. PE = 2·10·3 = 60 J. f = μmg cosθ = 0.2·2·10·cos30° = 3.46 N. W_உராய் = 3.46·6 ≈ 20.8 J. ½mv² = 60−20.8 = 39.2 → v ≈ 6.26 m/s.
L = 3/sin30° = 6 m. PE = 2·10·3 = 60 J. f = μmg cosθ = 0.2·2·10·cos30° = 3.46 N. W_உராய் = 3.46·6 ≈ 20.8 J. ½mv² = 60−20.8 = 39.2 → v ≈ 6.26 m/s.
5. எறிபொருள் — முழுப் பயன்
★★T = 2u sinθ/g | H = u²sin²θ/(2g) | R = u²sin(2θ)/g
வேலை செய்த எடு
u = 30 m/s, θ = 60°, g = 10. T = 2(30)(0.866)/10 ≈ 5.2 s; H = (900)(0.75)/20 = 33.75 m; R = (900)(0.866)/10 ≈ 77.9 m.
⚠ எச்சரிக்கை45° = R_max. 30° & 60° சம பரப்பு (இருமை கோணம்). காற்று இழுவை புறக்கணித்தது மட்டுமே — உண்மை வாழ்க்கையில் அல்ல.
6. வட்ட இயக்கம் — பயன்பாடு
★★a_c = v²/r | F_c = mv²/r | T = 2π/ω | f = 1/T
செங்குத்து வட்டம் (top point)
உச்சத்தில்: mg + T = mv²/r. T_min = 0 → v_min = √(gr). கீழ்: T_கீழ் − mg = mv²/r.
சாலை வளைவு
வெறும் சாய்வு (உராய்வில்லாமல்): tanθ = v²/(rg). உராய்வுடன்: v_max = √(rg(μ+tanθ)/(1−μtanθ)).
7. சமநிலை — பயன்
★★ஏணி — விரிவான கணக்கு
L நீள, mass m, தரையில் உராய்வு (μ), மென்மை சுவர். கோணம் θ.
N₁ = mg; N₂ = f. சுழல் (கீழ் முடிவில்): mg(L/2)cosθ = N₂ L sinθ → N₂ = mg/(2 tanθ).
μ ≥ 1/(2 tanθ) எனின் சறுக்காது.
N₁ = mg; N₂ = f. சுழல் (கீழ் முடிவில்): mg(L/2)cosθ = N₂ L sinθ → N₂ = mg/(2 tanθ).
μ ≥ 1/(2 tanθ) எனின் சறுக்காது.
8. திரவ இயக்கம் & பெர்னூலி
★A₁v₁ = A₂v₂
P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂
P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂
டார்ரிசெல்லி
திறந்த தொட்டியில் சிறு துளை, h ஆழம்: v = √(2gh) — சுதந்திர விழுச்சி-வேகம் போல்.