$10 \; kg$ દળ અને $15 \; cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક નળાકાર $30^{\circ}$ ના ઢાળવાળા સમતલ પર સંપૂર્ણ રીતે ગબડી રહ્યો છે. સ્થિત ઘર્ષણાંક $\mu_{S} = 0.25$ છે.
$(a)$ નળાકાર પર લાગતું ઘર્ષણ બળ કેટલું છે?
$(b)$ ગબડતી વખતે ઘર્ષણની વિરુદ્ધ થયેલું કાર્ય કેટલું છે?
$(c)$ જો સમતલનો નમનકોણ $\theta$ વધારવામાં આવે,તો $\theta$ ના કયા મૂલ્યે નળાકાર લપસવાનું શરૂ કરશે અને સંપૂર્ણ રીતે ગબડશે નહીં?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(C) આપેલ છે:
નળાકારનું દળ,$m = 10 \; kg$
નળાકારની ત્રિજ્યા,$r = 15 \; cm = 0.15 \; m$
સ્થિત ઘર્ષણાંક,$\mu_{S} = 0.25$
નમનકોણ,$\theta = 30^{\circ}$
નળાકારની તેની ભૌમિતિક અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા,$I = \frac{1}{2} m r^{2}$
$(a)$ ઢાળ પર ગબડતા નળાકારનો પ્રવેગ:
$a = \frac{g \sin \theta}{1 + \frac{I}{mr^2}} = \frac{g \sin \theta}{1 + \frac{1}{2}} = \frac{2}{3} g \sin 30^{\circ} = \frac{2}{3} \times 9.8 \times 0.5 = 3.27 \; m/s^{2}$
ન્યુટનના ગતિના બીજા નિયમ મુજબ: $mg \sin \theta - f = ma$
$f = m(g \sin \theta - a) = 10 \times (9.8 \times 0.5 - 3.27) = 10 \times (4.9 - 3.27) = 16.3 \; N$
$(b)$ શુદ્ધ ગબડતી ગતિ દરમિયાન,સંપર્ક બિંદુ ક્ષણિક સ્થિર હોય છે. તેથી,ઘર્ષણની વિરુદ્ધ થયેલું કાર્ય $0 \; J$ છે.
$(c)$ લપસ્યા વગર ગબડવા માટેની શરત $f \leq \mu_{S} N$ છે,જ્યાં $N = mg \cos \theta$.
$mg \sin \theta - ma \leq \mu_{S} mg \cos \theta$
$a = \frac{2}{3} g \sin \theta$ મૂકતા:
$mg \sin \theta - m(\frac{2}{3} g \sin \theta) \leq \mu_{S} mg \cos \theta$
$\frac{1}{3} \sin \theta \leq \mu_{S} \cos \theta \implies \tan \theta \leq 3 \mu_{S}$
$\tan \theta \leq 3 \times 0.25 = 0.75$
$\theta \leq \tan^{-1}(0.75) \approx 36.87^{\circ}$
નળાકાર $\theta \approx 36.87^{\circ}$ પર લપસવાનું શરૂ કરશે.

Explore More

Similar Questions

એક નક્કર ગોળો $\theta$ ખૂણે રહેલા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડે છે. તેની કુલ ગતિઊર્જા અને તેની ચાકગતિઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

સાબિત કરો કે $h$ ઊંચાઈ ધરાવતા ઢળતા સમતલના તળિયે ગબડતી વસ્તુ (જેમ કે રીંગ,ડિસ્ક,નળાકાર અથવા ગોળો) ના સ્થાનાંતરનો વેગ $v$ એ $v^{2} = \frac{2gh}{1 + k^{2}/R^{2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,ગતિશીલ વિચારણાઓ (એટલે કે બળો અને ટોર્કને ધ્યાનમાં લઈને) નો ઉપયોગ કરીને. નોંધ: $k$ એ તેની સમપ્રમાણતા અક્ષની આસપાસ વસ્તુની ચક્રાવર્તનની ત્રિજ્યા છે,અને $R$ એ વસ્તુની ત્રિજ્યા છે. વસ્તુ સમતલની ટોચ પરથી સ્થિર સ્થિતિમાંથી શરૂ થાય છે.

$500 \ g$ દળ અને $5 \ cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક નાની તકતી ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડે છે. જ્યારે તે ઢળતા સમતલના તળિયે પહોંચે ત્યારે તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ શેના પર આધાર રાખે છે?

એક નક્કર ગોળો ઢળતી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે,તો કુલ ઉર્જામાં ચાકગતિ ઉર્જાની ટકાવારી ........ $\%$ હશે.

Difficult
View Solution

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક સમાન રીંગ $v$ ઝડપથી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગતિ કરી રહી છે,અને ત્યારબાદ $30^{\circ}$ ના ઢાળવાળા રેમ્પ પર $h$ ઊંચાઈ સુધી ચઢે છે. સમગ્ર ગતિ દરમિયાન ક્યાંય પણ લપસતી નથી. તો,$h$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?

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