$300 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક વર્તુળાકાર રેસટ્રેક $15^{\circ}$ ના ખૂણે ઢળતો (banked) છે. જો રેસ-કારના ટાયર અને રસ્તા વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.2$ હોય,તો:
$(a)$ ટાયરનો ઘસારો ટાળવા માટે રેસકારની શ્રેષ્ઠ ઝડપ કેટલી હશે,અને
$(b)$ લપસી ન જાય તે માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ કેટલી હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ઢળતા રસ્તા પર,લંબબળનો સમક્ષિતિજ ઘટક અને ઘર્ષણ બળ કારને લપસ્યા વિના વર્તુળાકાર વળાંક પર ગતિશીલ રાખવા માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે.
$(a)$ શ્રેષ્ઠ ઝડપ પર,લંબ પ્રતિક્રિયાનો સમક્ષિતિજ ઘટક જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડવા માટે પૂરતો છે,અને ઘર્ષણ બળની જરૂર પડતી નથી. શ્રેષ્ઠ ઝડપ $v_{o}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$v_{o} = \sqrt{R g \tan \theta}$
અહીં $R = 300 \; m$,$\theta = 15^{\circ}$,અને $g = 9.8 \; m/s^{2}$ છે:
$v_{o} = \sqrt{300 \times 9.8 \times \tan(15^{\circ})} = \sqrt{2940 \times 0.2679} \approx 28.1 \; m/s$.
$(b)$ લપસવાનું ટાળવા માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ $v_{\max}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$v_{\max} = \sqrt{R g \left( \frac{\mu_{s} + \tan \theta}{1 - \mu_{s} \tan \theta} \right)}$
અહીં $\mu_{s} = 0.2$ છે:
$v_{\max} = \sqrt{300 \times 9.8 \times \left( \frac{0.2 + 0.2679}{1 - (0.2 \times 0.2679)} \right)} = \sqrt{2940 \times \left( \frac{0.4679}{0.9464} \right)} \approx 38.1 \; m/s$.

Explore More

Similar Questions

એક મોટરસાઇકલ સવાર $8.0 \ m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા મોટા નળાકાર લાકડાના કૂવાની અંદરની ઊભી સપાટી પર $5 \sqrt{5} \ m \ s^{-1}$ ની લઘુત્તમ ઝડપ સાથે આડા વર્તુળાકાર માર્ગે વાહન ચલાવવા માંગે છે. ટાયર અને કૂવાની દીવાલ વચ્ચેના ઘર્ષણાંકનું લઘુત્તમ મૂલ્ય કેટલું હોવું જોઈએ? ($g = 10 \ m \ s^{-2}$ લો)

એક સાયકલ સવાર $15\, miles/hour$ ની ઝડપે વળાંક લે છે. જો તે બમણી ઝડપે વળાંક લે,તો પલટી જવાની વૃત્તિ કેટલી થશે?

એક કાર $45^{\circ}$ ના ખૂણે બેંકિંગ કરેલા વર્તુળાકાર ટ્રેક પર ગતિ કરી રહી છે. જો લપસી જવાથી બચવા માટે કારની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ, ટાયરના ઘસારાને ટાળવા માટેની કારની શ્રેષ્ઠ ઝડપ કરતા બમણી હોય, તો કારના પૈડાં અને રસ્તા વચ્ચેનો સ્થિત ઘર્ષણાંક કેટલો હશે?

$1\,kg$ દળનો એક પથ્થર $1\,m$ લંબાઈની દળરહિત દોરીના છેડે બાંધેલો છે. જો દોરીનું બ્રેકિંગ ટેન્શન $400\,N$ હોય,તો સમક્ષિતિજ સમતલમાં પરિભ્રમણ કરતી વખતે દોરી તૂટ્યા વગર પથ્થરનો મહત્તમ રેખીય વેગ $.......\,ms^{-1}$ છે.

જો ટાયર અને રોડ વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ હોય,તો મહત્તમ સલામત ઝડપ $10\;m/s$ છે. જો ઘર્ષણાંક $\mu' = \frac{\mu}{2}$ થાય,તો નવી મહત્તમ સલામત ઝડપ કેટલી થશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo