એક નક્કર તકતી (disc) અને એક રીંગ,બંનેની ત્રિજ્યા $10\; cm$ છે,તેમને એક આડા ટેબલ પર એકસાથે મૂકવામાં આવે છે,જેની પ્રારંભિક કોણીય ઝડપ $10\pi\; rad\; s^{-1}$ છે. બંનેમાંથી કયું વહેલું ગબડવાનું (roll) શરૂ કરશે? ગતિશીલ ઘર્ષણાંક $\mu_k = 0.2$ છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(B) આપેલ છે: ત્રિજ્યા $r = 10\; cm = 0.1\; m$,પ્રારંભિક કોણીય ઝડપ $\omega_0 = 10\pi\; rad\; s^{-1}$,ગતિશીલ ઘર્ષણાંક $\mu_k = 0.2$,પ્રારંભિક રેખીય વેગ $u = 0$.
ઘર્ષણ બળ $f = \mu_k mg$ એ રેખીય પ્રવેગ $a = \mu_k g$ આપે છે. $v = u + at$ નો ઉપયોગ કરતા,$v = \mu_k gt$ મળે છે.
ટોર્ક $\tau = -f r = -I\alpha$ એ કોણીય પ્રતિપ્રવેગ $\alpha = \frac{\mu_k mgr}{I}$ ઉત્પન્ન કરે છે. $\omega = \omega_0 - \alpha t$ નો ઉપયોગ કરતા,$\omega = \omega_0 - \frac{\mu_k mgr}{I}t$ મળે છે.
જ્યારે $v = r\omega$ થાય ત્યારે ગબડવાની ગતિ શરૂ થાય છે. સમીકરણો મૂકતા:
$\mu_k gt = r(\omega_0 - \frac{\mu_k mgr}{I}t) \implies \mu_k gt = r\omega_0 - \frac{\mu_k mgr^2}{I}t$.
રીંગ માટે $(I = mr^2)$:
$\mu_k gt_r = r\omega_0 - \mu_k gt_r \implies 2\mu_k gt_r = r\omega_0 \implies t_r = \frac{r\omega_0}{2\mu_k g} = \frac{0.1 \times 10\pi}{2 \times 0.2 \times 9.8} \approx 0.80\; s$.
તકતી માટે $(I = \frac{1}{2}mr^2)$:
$\mu_k gt_d = r\omega_0 - 2\mu_k gt_d \implies 3\mu_k gt_d = r\omega_0 \implies t_d = \frac{r\omega_0}{3\mu_k g} = \frac{0.1 \times 10\pi}{3 \times 0.2 \times 9.8} \approx 0.53\; s$.
અહીં $t_d < t_r$ હોવાથી,તકતી રીંગ કરતા વહેલી ગબડવાનું શરૂ કરશે.

Explore More

Similar Questions

એક નક્કર ગોળો ગબડતી ગતિ (rolling motion) માં છે. ગબડતી ગતિમાં,પદાર્થ પાસે સ્થાનાંતરિત ગતિઊર્જા $(K_t)$ અને ચાકગતિઊર્જા $(K_r)$ બંને એકસાથે હોય છે. ગોળા માટે $K_t : (K_t + K_r)$ નો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

એક ડિસ્ક સીધી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડી રહી છે. તેની સ્થાનાંતરિત ગતિઊર્જા અને કુલ ગતિઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ડિસ્કને નિર્દિષ્ટ દિશામાં ગબડાવવા માટે ઘર્ષણ શા માટે જરૂરી છે તે સમજાવો.
$(a)$ સંપૂર્ણ ગબડવાની ગતિ શરૂ થાય તે પહેલાં $B$ પર ઘર્ષણ બળની દિશા અને ઘર્ષણ ટોર્કની દિશા જણાવો.
$(b)$ સંપૂર્ણ ગબડવાની ગતિ શરૂ થયા પછી ઘર્ષણ બળ કેટલું હોય છે?

એક દડાને ઘાસ પર એવી રીતે ફેંકવામાં આવે છે કે તે શરૂઆતમાં રોલિંગ કર્યા વગર $v_0$ ઝડપથી સરકે છે. તે ધીમે ધીમે પરિભ્રમણ ગતિ પ્રાપ્ત કરે છે. દડાની જે ઝડપે રોલિંગ કર્યા વગર સરક્યા વિના ગતિ થશે તે ઝડપ કેટલી છે?

એક પૈડું $2\ m/s$ ની ઝડપ સાથે જમીન પર ગબડી રહ્યું છે. પૈડાના આડા વ્યાસના અંતિમ બિંદુઓ પર વેગનું 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