દળ $m$ અને બાજુ $a$ ધરાવતો એક સમાન ઘન ઘર્ષણરહિત સમક્ષિતિજ સપાટી પર મૂકવામાં આવ્યો છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ધાર પર એક શિરોલંબ બળ $F$ લગાડવામાં આવે છે. નીચેનાને જોડો (સૌથી યોગ્ય વિકલ્પ):
$(a)$ $\frac{mg}{4} < F < \frac{mg}{2}$ $(i)$ ઘન ઉપરની તરફ ગતિ કરશે
$(b)$ $F > \frac{mg}{2}$ $(ii)$ ઘન કોઈ ગતિ દર્શાવશે નહીં
$(c)$ $F > mg$ $(iii)$ ઘન $A$ ની આસપાસ ફરવાનું શરૂ કરશે
$(d)$ $F = \frac{mg}{4}$ $(iv)$ લંબ પ્રતિક્રિયા અસરકારક રીતે $A$ થી $a/3$ અંતરે છે,કોઈ ગતિ નથી

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ધારો કે ઘનની બાજુ $a$ છે. વજન $mg$ ઘનના કેન્દ્ર પર લાગે છે,જે બિંદુ $A$ થી $a/2$ અંતરે છે. બળ $F$ ધાર પર લાગે છે,જે બિંદુ $A$ થી $a$ અંતરે છે.
$1$. ઘન બિંદુ $A$ ની આસપાસ ફરવાનું શરૂ કરે તે માટે,$F$ ને કારણે ટોર્ક $A$ ની આસપાસ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે ટોર્ક કરતા વધારે હોવું જોઈએ:
$\tau_F > \tau_{mg} \implies F \times a > mg \times \frac{a}{2} \implies F > \frac{mg}{2}$. તેથી,$(b) \rightarrow (iii)$.
$2$. જો $F > mg$ હોય,તો ચોખ્ખું ઉપરનું બળ ધન છે,તેથી ઘન ઉપરની તરફ ગતિ કરશે. તેથી,$(c) \rightarrow (i)$.
$3$. કોઈ ગતિ ન થાય તે માટે,લંબ પ્રતિક્રિયા $N$ એ બળોને સંતુલિત કરવી જોઈએ અને $A$ ની આસપાસ કુલ ટોર્ક શૂન્ય હોવું જોઈએ. ધારો કે $x$ એ $A$ થી લંબ પ્રતિક્રિયાનું અંતર છે. તો $N = mg - F$ અને $mg(a/2) - F(a) - N(x) = 0$. $F = mg/4$ માટે,$N = 3mg/4$. કિંમત મૂકતા: $mg(a/2) - (mg/4)a = (3mg/4)x \implies mg(a/4) = (3mg/4)x \implies x = a/3$. તેથી,$(d) \rightarrow (iv)$.
$4$. $\frac{mg}{4} < F < \frac{mg}{2}$ માટે,$F$ નું ટોર્ક ગુરુત્વાકર્ષણના ટોર્ક કરતા ઓછું છે,તેથી ઘન સપાટી પર સંતુલનમાં રહે છે. તેથી,$(a) \rightarrow (ii)$.

Explore More

Similar Questions

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક નક્કર ગોળાની તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા $I$ છે. તેને $t$ જાડાઈની તકતીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે,જેની તેની ધાર (rim) માંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા $I$ જ રહે છે. તો તકતીની ત્રિજ્યા કેટલી હશે?

$M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી બે સમાન રીંગ $A$ અને $B$ પરિભ્રમણ કરે છે. રીંગ $A$ તેના વ્યાસને અનુલક્ષીને અને રીંગ $B$ તેના સમતલમાં રહેલી સ્પર્શક અક્ષને અનુલક્ષીને પરિભ્રમણ કરે છે. બંને રીંગ $A$ અને $B$ ની ચાકગતિ ઉર્જા સમાન છે. રીંગ $B$ ની કોણીય ઝડપ $(\omega_B)$ અને રીંગ $A$ ની કોણીય ઝડપ $(\omega_A)$ નો ગુણોત્તર શોધો:

એક સમાન સળિયાને ફરતા ટર્નટેબલ સાથે એવી રીતે જોડવામાં આવ્યો છે કે તેનો નીચેનો છેડો ટર્નટેબલની ધરી પર રહે અને તે શિરોલંબ સાથે $20^o$ નો ખૂણો બનાવે. (આમ,સળિયો એક છેડામાંથી પસાર થતી શિરોલંબ ધરીની આસપાસ સમાન કોણીય વેગ સાથે ફરે છે.) જો ટર્નટેબલ ઉપરથી જોતા ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં ફરતું હોય,તો સળિયાના કોણીય વેગમાન સદિશની દિશા (તેના નીચેના છેડાની સાપેક્ષમાં ગણતરી કરેલ) શું હશે?

Difficult
View Solution

એક પાતળો પોલો નળાકાર ભ્રમણ કર્યા વગર $v$ વેગથી સરકે છે. ત્યારબાદ તે તેટલી જ ઝડપથી સરક્યા વગર રોલિંગ કરે છે. તો બંને કિસ્સામાં મળતી ગતિઊર્જાનો ગુણોત્તર શોધો.

Difficult
View Solution

$3 \ kg \cdot m^2$ ની જડત્વની ચાકમાત્રા ધરાવતું અને $2 \ rad/s$ ની કોણીય ઝડપથી ભ્રમણ કરતું એક પદાર્થ,$12 \ kg$ દળ ધરાવતા પદાર્થ જેટલી જ ગતિઊર્જા ધરાવે છે જે ......... $m/s$ ની ઝડપથી ગતિ કરે છે.

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