योग्य उत्तर: पर्याय २ (a, b, c आणि d)
विश्लेषण:
गुळगुळीत क्षैतिज पृष्ठभागावर एखादा वजनदार भार (Load) ओढला जात असताना त्याच्यावर पुढील बले कार्यरत असू शकतात:
•
(a) क्षैतिज दिशेने लागू केलेले बल ($F$ / $F_x$): भाराला पुढे ओढण्यासाठी क्षैतिज दिशेने किंवा कोनामध्ये प्रयुक्त केलेले बाह्य बल.
•
(b) अनुलंब दिशेने खाली कार्य करणारे गुरुत्वीय बल ($W = mg$): वस्तूचे वजन नेहमी पृथ्वीच्या केंद्राकडे (उभ्या दिशेने खाली) कार्य करते.
•
(c) गतीच्या विरुद्ध क्षैतिज दिशेने कार्य करणारे घर्षण बल ($f$): जरी पृष्ठभाग अत्यंत गुळगुळीत मानला तरी व्यावहारिक जगात पूर्णपणे घर्षणरहित पृष्ठभाग नसतो; गतीला विरोध करणारे सूक्ष्म घर्षण बल नेहमी अस्तित्वात असते.
•
(d) क्षैतिज पृष्ठभागामुळे प्रतिक्रिया बल (Normal Reaction - $N$): न्यूटनच्या तिसऱ्या नियमानुसार पृष्ठभाग वस्तूवर उभ्या दिशेने वरच्या बाजूस प्रतिक्रिया बल लावतो.
MPSC च्या अधिकृत उत्तरतालिकेनुसार वरील चारही बले (a, b, c, d) विचारात घेतली जातात.
यांत्रिकीमध्ये (Mechanics) वस्तूची मुक्त वस्तू आकृती (Free Body Diagram - FBD) काढताना उभ्या अक्षावर $N = mg$ (जर बाह्य बल क्षैतिज असेल तर) आणि क्षैतिज अक्षावर $F_{net} = F_{applied} - f$ ही समीकरणे वापरली जातात.
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
Correct Answer: Option 2 (a, b, c and d)
Analysis:
When a heavy load is pulled along a horizontal surface, the system of forces acting upon the body includes:
•
(a) Applied force in the horizontal direction ($F$): The external pulling force applied horizontally to move the load.
•
(b) Force of gravity acting vertically downwards ($W = mg$): The weight of the load acting straight down toward the Earth's center.
•
(c) Frictional force acting opposite to the motion ($f$): In real-world physics and practical scenarios, even surfaces described as "smooth" exhibit contact resistance/micro-roughness opposing relative motion.
•
(d) Normal reaction force due to the surface ($N$): By Newton's third law, the supporting surface exerts an upward normal force balancing the vertical load.
As per the official MPSC answer key, all four forces (a, b, c, and d) can act on the load.
In Free Body Diagrams (FBD):
•
Vertical equilibrium: $\Sigma F_y = N - mg = 0 \implies N = mg$ (for pure horizontal pull).
•
Horizontal equation of motion: $\Sigma F_x = F_{applied} - f_k = ma$.
