એક નક્કર નળાકાર $30^{\circ}$ ના ઢાળવાળા સમતલ પર ઉપર તરફ ગબડે છે. ઢાળના તળિયે નળાકારના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ $5 \; m/s$ છે.
$(a)$ નળાકાર ઢાળ પર કેટલે દૂર સુધી જશે?
$(b)$ તેને પાછા તળિયે આવતા કેટલો સમય લાગશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ઢાળ પર ઉપર તરફ ગબડતા નક્કર નળાકારને આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
નક્કર નળાકારનો પ્રારંભિક વેગ,$v = 5 \; m/s$.
ઢાળનો ખૂણો,$\theta = 30^{\circ}$.
$(a)$ ધારો કે નળાકાર દ્વારા પ્રાપ્ત મહત્તમ ઊંચાઈ $h$ છે.
તળિયે કુલ ઉર્જા = સ્થાનાંતરિત ગતિ ઉર્જા + ચાકગતિ ઉર્જા
$E_{bottom} = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}I\omega^2$
$I = \frac{1}{2}mr^2$ અને $v = r\omega$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$E_{bottom} = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}(\frac{1}{2}mr^2)(\frac{v}{r})^2 = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{4}mv^2 = \frac{3}{4}mv^2$
મહત્તમ ઊંચાઈએ,નળાકાર ક્ષણિક સ્થિર થાય છે,તેથી કુલ ઉર્જા સ્થિતિ ઉર્જા છે:
$E_{top} = mgh$
ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,$\frac{3}{4}mv^2 = mgh$
$h = \frac{3v^2}{4g} = \frac{3 \times 5^2}{4 \times 9.8} = \frac{75}{39.2} \approx 1.91 \; m$
ઢાળ પરનું અંતર,$d = \frac{h}{\sin 30^{\circ}} = \frac{1.91}{0.5} = 3.82 \; m$.
$(b)$ ઢાળ પર નીચે તરફ ગબડતા પદાર્થનો પ્રવેગ $a = \frac{g \sin \theta}{1 + K^2/R^2}$ છે.
નક્કર નળાકાર માટે,$K^2/R^2 = 1/2$,તેથી $a = \frac{g \sin 30^{\circ}}{1 + 0.5} = \frac{g(0.5)}{1.5} = \frac{g}{3} = \frac{9.8}{3} \approx 3.27 \; m/s^2$.
$d = \frac{1}{2}at^2$ નો ઉપયોગ કરતા,પાછા આવવા માટેનો સમય $t = \sqrt{\frac{2d}{a}} = \sqrt{\frac{2 \times 3.82}{3.27}} = \sqrt{2.337} \approx 1.53 \; s$.

Explore More

Similar Questions

$M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતું એક દ્રઢ પદાર્થ ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ $\theta$ ખૂણાવાળા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડે છે. સ્તંભ-$I$ માં આપેલા પદાર્થના પ્રકારને સ્તંભ-$II$ માં આપેલા ઘર્ષણ બળના મૂલ્ય સાથે જોડો.
સ્તંભ-$I$ સ્તંભ-$II$
$(A)$ રીંગ $(I)$ $\frac{Mg \sin \theta}{3.5}$
$(B)$ નક્કર ગોળો $(II)$ $\frac{Mg \sin \theta}{2}$
$(C)$ નક્કર નળાકાર $(III)$ $\frac{Mg \sin \theta}{3}$
$(D)$ પોલો નળાકાર $(IV)$ $\frac{Mg \sin \theta}{2.5}$

$R$ ત્રિજ્યા અને $M$ દળ ધરાવતું એક ડ્રમ $\theta$ ખૂણાવાળા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડે છે. ઘર્ષણ બળ:

$4a$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક રીંગ ટેબલ પર શિરોલંબ સ્થિતિમાં જડિત કરેલી છે. $m$ દળ અને $a$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક નાની તકતીને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે તકતી સરક્યા વિના રીંગના સૌથી નીચલા બિંદુ સુધી ગબડે છે,ત્યારે તેનો વેગ કેટલો હશે?

Difficult
View Solution

$m$ દળ અને $r$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક ગોળો $u$ ઝડપથી સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે. હવે જો તે ઢળતી સપાટી પર ઉપર તરફ ગબડે, તો તે પ્રાપ્ત કરશે તે મહત્તમ ઊંચાઈ કેટલી હશે?

$a$ ત્રિજ્યા અને $m$ દળ ધરાવતો એક ગોળો $v_{0}$ જેટલી અચળ ઝડપથી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગબડે છે. તે $\theta$ ખૂણે રહેલા ઢળતા સમતલ સાથે અથડાય છે અને ઉપર તરફ ચઢે છે. ધારો કે તે સરક્યા વિના ગબડે છે,તો ગોળો ઢાળ પર કેટલે દૂર સુધી જશે?

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