એક ગન $v_0$ જેટલી મહત્તમ ઝડપથી ગોળા છોડી શકે છે અને પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવી મહત્તમ સમક્ષિતિજ અવધિ $R = \frac{v_0^2}{g}$ છે. જો તે જ ગન વડે $R$ થી $\Delta x$ જેટલા વધુ અંતરે રહેલા લક્ષ્યને વીંધવાનું હોય,તો સાબિત કરો કે ગનને ઓછામાં ઓછી $h = \Delta x \left[ 1 + \frac{\Delta x}{R} \right]$ ઊંચાઈએ મૂકીને આ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) $h$ ઊંચાઈએથી $v_0$ ઝડપ અને સમક્ષિતિજ સાથે $\theta$ ખૂણે ફેંકવામાં આવેલા પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થનો ગતિપથ નીચે મુજબ છે:
$y = x \tan \theta - \frac{gx^2}{2v_0^2 \cos^2 \theta}$
ધારો કે લક્ષ્ય સમક્ષિતિજ અંતર $x = R + \Delta x$ અને શિરોલંબ સ્થાન $y = -h$ પર છે (પ્રક્ષેપણ બિંદુને ઉગમબિંદુ લેતા).
$-h = (R + \Delta x) \tan \theta - \frac{g(R + \Delta x)^2}{2v_0^2 \cos^2 \theta}$
$R = \frac{v_0^2}{g}$ હોવાથી,$\frac{g}{v_0^2} = \frac{1}{R}$ થાય. આ કિંમત મૂકતા:
$-h = (R + \Delta x) \tan \theta - \frac{(R + \Delta x)^2}{2R \cos^2 \theta}$
$-h = (R + \Delta x) \tan \theta - \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} (1 + \tan^2 \theta)$
$\tan \theta$ માં દ્વિઘાત સમીકરણ તરીકે ગોઠવતા:
$\frac{(R + \Delta x)^2}{2R} \tan^2 \theta - (R + \Delta x) \tan \theta + \left[ \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} - h \right] = 0$
$\tan \theta$ ના વાસ્તવિક ઉકેલ માટે,વિવેચક $D \ge 0$ હોવો જોઈએ:
$D = (R + \Delta x)^2 - 4 \left[ \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} \right] \left[ \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} - h \right] \ge 0$
$(R + \Delta x)^2 - \frac{(R + \Delta x)^4}{R^2} + \frac{2h(R + \Delta x)^2}{R} \ge 0$
$(R + \Delta x)^2$ વડે ભાગતા:
$1 - \frac{(R + \Delta x)^2}{R^2} + \frac{2h}{R} \ge 0$
$\frac{2h}{R} \ge \frac{(R + \Delta x)^2 - R^2}{R^2} = \frac{2R\Delta x + \Delta x^2}{R^2}$
$h \ge \Delta x \left[ 1 + \frac{\Delta x}{2R} \right]$

Explore More

Similar Questions

એક વિમાન $98 \, m/s$ ની ઝડપે સમક્ષિતિજ દિશામાં ઉડી રહ્યું છે અને એક પદાર્થને મુક્ત કરે છે જે $10 \, s$ માં જમીન પર પહોંચે છે. જ્યારે પદાર્થ જમીન સાથે અથડાય છે ત્યારે તે સમક્ષિતિજ સાથે કેટલા અંશનો ખૂણો બનાવશે? ......... $^o$.

$720 \, km/h$ ની ઝડપે સમક્ષિતિજ ગતિ કરતું એક વિમાન $396.9 \, m$ ની ઊંચાઈએ ઉડતી વખતે ખોરાકનું પેકેટ નીચે ફેંકે છે. ખોરાકના પેકેટને જમીન પર પહોંચવા માટે લાગતો સમય અને તેની સમક્ષિતિજ અવધિ (Range) શોધો ($g = 9.8 \, m/s^2$ લો):

એક જ શિરોલંબ સમતલમાં રહેલા બે કણોને એક જ સમયે અથડાય તે રીતે ફેંકવામાં આવે છે. એક કણને જમીન પરથી અને બીજાને તેની ઉપર $h$ ઊંચાઈએથી ફેંકવામાં આવે છે. જમીન પરના કણને $u$ ઝડપ અને $\theta$ ખૂણે ત્રાંસો ફેંકવામાં આવે છે અને તે $H$ જેટલી મહત્તમ ઊંચાઈ પ્રાપ્ત કરે છે. બીજા કણને તે જ ઝડપ $u$ થી સમક્ષિતિજ દિશામાં ફેંકવામાં આવે છે. તો $h$ ની મહત્તમ ઊંચાઈ કેટલી હોવી જોઈએ જેથી બંને કણો હવામાં એકબીજા સાથે અથડાય?

Difficult
View Solution

એક બાળક જમીનથી $10 \ m$ ઊંચાઈએ આવેલા ખડકની ધાર પર ઊભો છે અને $5 \ m/s$ ની પ્રારંભિક ઝડપ સાથે પથ્થરને સમક્ષિતિજ દિશામાં ફેંકે છે. હવાનો અવરોધ અવગણતા,પથ્થર જે ઝડપે જમીન સાથે અથડાશે તે $.......... \ m/s$ હશે (આપેલ છે,$g = 10 \ m/s^2$).

ત્રણ દડા,$A, B$ અને $C$ ને મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તે બધા બિંદુ $X$ (આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે) પર પહોંચે છે. દડા $A$ અને $B$ ને બે સમાન માળખામાંથી મુક્ત કરવામાં આવે છે,એક જમીન પર અને બીજું જમીનથી $h$ ઊંચાઈ પર રાખવામાં આવ્યું છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. તેઓ $X$ પર પહોંચવા માટે અનુક્રમે $t_A$ અને $t_B$ સમય લે છે (સમય માળખાના આડા ભાગના અંતથી નીકળ્યા પછી શરૂ થાય છે). દડા $C$ ને $X$ ની ઉપર શિરોલંબ $h$ ઊંચાઈએ આવેલા બિંદુથી મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તે $t_C$ સમયમાં $X$ પર પહોંચે છે. સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

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