એક ગોળાકાર સખત દડાને સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $h=7 \, m$ ની ઊંચાઈએથી ઢળતા સમતલ પર ગબડવાનું શરૂ કરે છે. તે સમક્ષિતિજ સમતલ પર સ્થિર રહેલા બ્લોક સાથે અથડાય છે (અથડામણ સ્થિતિસ્થાપક છે તેમ ધારો). જો દડા અને બ્લોક બંનેનું દળ $m$ હોય અને દડો સરક્યા વિના ગબડતો હોય,તો અથડામણ પછી બ્લોકની ઝડપ આશરે ............. $m/s$ હશે.

$r$ ત્રિજ્યા અને $S$ વિશિષ્ટ ઉષ્મા ધરાવતા એક ધાતુના ગોળાને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી ધરી પર $f$ પરિભ્રમણ પ્રતિ સેકન્ડની ઝડપે ફેરવવામાં આવે છે. તેને અચાનક રોકવામાં આવે છે અને તેની ગતિઊર્જાના $50\%$ ભાગનો ઉપયોગ તેના તાપમાનમાં વધારો કરવા માટે થાય છે. તો ગોળાના તાપમાનમાં થતો વધારો કેટલો હશે?

એક નક્કર ગોળો ઘર્ષણરહિત બેરિંગ પર ઉર્ધ્વ અક્ષની આસપાસ ફરે છે. એક દળરહિત દોરી ગોળાના વિષુવવૃત્તની આસપાસ પસાર થાય છે,ત્યારબાદ એક નક્કર નળાકાર પરથી પસાર થઈને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $M$ દળના બ્લોક સાથે જોડાયેલ છે. જો તંત્રને સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે,તો બ્લોક $h$ જેટલું અંતર કાપ્યા પછી પ્રાપ્ત કરેલ ઝડપ કેટલી હશે?

આકૃતિ $1$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક વ્યક્તિ પોતાની આંગળીના ટેરવા પાસે $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યાની એક વર્તુળાકાર રીંગને ફેરવે છે. આ પ્રક્રિયામાં,આંગળી રીંગની અંદરની ધાર સાથેનો સંપર્ક ક્યારેય ગુમાવતી નથી. આંગળી શંકુની સપાટી બનાવે છે,જે તૂટક રેખા દ્વારા દર્શાવેલ છે. રીંગ અને આંગળી જ્યાં સંપર્કમાં છે તે બિંદુ દ્વારા રચાયેલા પથની ત્રિજ્યા $r$ છે. આંગળી $\omega_0$ કોણીય વેગ સાથે ફરે છે. ફરતી રીંગ એ નાના વર્તુળની બહારની બાજુએ સરક્યા વિના ગબડે છે જે રીંગ અને આંગળીના સંપર્ક બિંદુ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે (આકૃતિ $2$). રીંગ અને આંગળી વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ છે અને ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $g$ છે.
$(1)$ રીંગની કુલ ગતિ ઊર્જા કેટલી છે?
$[A]$ $M \omega_0^2 R^2$ $[B]$ $\frac{1}{2} M \omega_0^2(R-r)^2$ $[C]$ $M \omega_0^2(R-r)^2$ $[D]$ $\frac{3}{2} M \omega_0^2(R-r)^2$
$(2)$ $\omega_0$ નું લઘુત્તમ મૂલ્ય જેનાથી નીચે રીંગ નીચે પડી જશે તે છે:
$[A]$ $\sqrt{\frac{g}{\mu(R-r)}}$ $[B]$ $\sqrt{\frac{2 g}{\mu(R-r)}}$ $[C]$ $\sqrt{\frac{3 g}{2 \mu(R-r)}}$ $[D]$ $\sqrt{\frac{g}{2 \mu(R-r)}}$
પ્રશ્ન $(1)$ અને $(2)$ ના જવાબ આપો:

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક રીંગ પર આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ત્રણ કણો જોડાયેલા છે. રીંગના કેન્દ્રની ઝડપ $v_0$ છે. તંત્રની ગતિઊર્જા કેટલી હશે ($, mv_0^2$ માં)? (સરક્યા વગર ગબડે છે)

$m$ દળ અને $d$ વ્યાસ ધરાવતા ત્રણ નક્કર ગોળાઓને એવી રીતે જોડવામાં આવ્યા છે કે તેમના કેન્દ્રોને જોડતી રેખાઓ $d$ લંબાઈની બાજુવાળો સમબાજુ ત્રિકોણ બનાવે છે. ત્રિકોણના સમતલને લંબ અને તેના મધ્યકેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અક્ષ પર તંત્રની જડત્વની ચાકમાત્રા $I_0$ અને કોઈપણ એક ગોળાના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને ત્રિકોણના સમતલને લંબ અક્ષ પરની જડત્વની ચાકમાત્રા $I_A$ નો ગુણોત્તર $I_0 / I_A$ શોધો.