$R$ ત્રિજ્યાની એક સમાન તકતી (disc) તેની ધાર પર ટેબલ પર સ્થિર છે. તકતી અને ટેબલ વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ છે. હવે,આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ તકતીના કેન્દ્ર પર $F$ બળ લગાડીને તેને ખેંચવામાં આવે છે. તકતી સરક્યા વિના ગબડે તે માટે $F$ નું મહત્તમ મૂલ્ય કેટલું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે $M$ એ તકતીનું દળ છે. તકતી પર લાગતા બળો કેન્દ્ર પર લાગતું બાહ્ય બળ $F$ અને સંપર્ક બિંદુ પર લાગતું ઘર્ષણ બળ $f$ છે,જે $F$ ની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે છે.
$1$. સ્થાનાંતરિત ગતિનું સમીકરણ: $F - f = Ma$ ... $(i)$
$2$. દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની આસપાસ ચાકગતિનું સમીકરણ: $\tau = I\alpha$. ઘર્ષણ બળ $f$ ધાર પર લાગતું હોવાથી,ટોર્ક $\tau = fR$ થાય. તકતીની જડત્વની ચાકમાત્રા $I = \frac{1}{2}MR^2$ છે. તેથી,$fR = (\frac{1}{2}MR^2)\alpha$.
$3$. શુદ્ધ ગબડતી ગતિ માટે,શરત $a = R\alpha$ છે,જેનો અર્થ છે કે $\alpha = \frac{a}{R}$.
ટોર્કના સમીકરણમાં $\alpha$ ની કિંમત મૂકતા: $fR = (\frac{1}{2}MR^2)(\frac{a}{R}) = \frac{1}{2}MaR$,જેનું સાદું રૂપ $f = \frac{1}{2}Ma$ અથવા $Ma = 2f$ થાય ... $(ii)$.
$4$. સમીકરણ $(ii)$ ને $(i)$ માં મૂકતા: $F - f = 2f$,જે આપણને $F = 3f$ આપે છે.
$5$. સરક્યા વિના ગબડવા માટે,ઘર્ષણ બળ $f \le \mu N$ હોવું જોઈએ,જ્યાં $N = Mg$ એ લંબબળ છે. તેથી,$f \le \mu Mg$.
$6$. કારણ કે $F = 3f$,તેથી $F$ નું મહત્તમ મૂલ્ય $F_{max} = 3f_{max} = 3\mu Mg$ થાય.

Explore More

Similar Questions

$2 \ cm$ ત્રિજ્યાનું એક પૈડું સમક્ષિતિજ સપાટી પર સ્થિર છે. પૈડાની પરિઘ પરનો એક બિંદુ $P$ સમક્ષિતિજ સપાટીના સંપર્કમાં છે. જ્યારે પૈડું સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે,ત્યારે અડધા પરિભ્રમણ પછી બિંદુ $P$ નું સ્થાનાંતર કેટલું હશે?

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?

જો એક નક્કર ગોળો સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડી રહ્યો હોય,તો તેની ચાકગતિ ઉર્જા અને કુલ ગતિ ઉર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

સ્થિર સ્થિતિમાં રહેલા એક પૈડાંની બાહ્ય સપાટી પરનો એક કણ જમીન પરના બિંદુ $P$ પર સંપર્કમાં છે. જ્યારે આ પૈડું આગળની દિશામાં અડધું પરિભ્રમણ પૂર્ણ કરે,ત્યારે આ કણનું સ્થાનાંતર શોધો. (પૈડાંની ત્રિજ્યા $= 5 \ m$)

Difficult
View Solution

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક સમાન અવિરૂપ નળાકાર આડી ખરબચડી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડી રહ્યો છે. ઘર્ષણ બળ 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