દળ $m$ અને ત્રિજ્યા $R$ ધરાવતો એક સમાન ગોળો ખરબચડી સમક્ષિતિજ સપાટી પર મૂકવામાં આવ્યો છે. ગોળાને જમીનથી $h$ ઊંચાઈએ સમક્ષિતિજ રીતે ફટકારવામાં આવે છે. નીચેનાને જોડો:
$(a)$ $h = \frac{R}{2}$$(i)$ ગોળો અચળ વેગ સાથે સરક્યા વિના ગબડે છે અને ઉર્જાનો કોઈ વ્યય થતો નથી.
$(b)$ $h = R$$(ii)$ ગોળો ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં ફરે છે,ઘર્ષણ દ્વારા ઉર્જા ગુમાવે છે.
$(c)$ $h = \frac{3R}{2}$$(iii)$ ગોળો ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે,ઘર્ષણ દ્વારા ઉર્જા ગુમાવે છે.
$(d)$ $h = \frac{7R}{5}$$(iv)$ ગોળો માત્ર સ્થાનાંતરિત ગતિ ધરાવે છે,ઘર્ષણ દ્વારા ઉર્જા ગુમાવે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A-(III), B-(IV), C-(II), D-(I)) જ્યારે ગોળાને $h$ ઊંચાઈએ ફટકારવામાં આવે છે,ત્યારે આઘાત $J$ રેખીય વેગમાન $mv = J$ અને કેન્દ્રની સાપેક્ષ કોણીય વેગમાન $L = J(h - R) = I\omega = \frac{2}{5}mR^2\omega$ આપે છે.
આમ,$v = \frac{J}{m}$ અને $\omega = \frac{J(h-R)}{\frac{2}{5}mR^2} = \frac{5J(h-R)}{2mR^2}$.
તળિયાના બિંદુનો વેગ $v_{bottom} = v - \omega R = \frac{J}{m} - \frac{5J(h-R)}{2mR} = \frac{J}{2mR} [2R - 5h + 5R] = \frac{J}{2mR} [7R - 5h]$.
શુદ્ધ ગબડતી ગતિ માટે,$v_{bottom} = 0$,જેનો અર્થ છે $h = \frac{7R}{5}$. આ $(d)-(i)$ ને અનુરૂપ છે.
જો $h < \frac{7R}{5}$ હોય,તો $v_{bottom} > 0$,તેથી ગોળો આગળની તરફ સરકે છે,ઘર્ષણ પાછળની તરફ લાગે છે,જે ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં ભ્રમણ (કેન્દ્રની સાપેક્ષ) ઉત્પન્ન કરે છે,જે $(ii)$ અથવા $(iv)$ ને અનુરૂપ છે. ખાસ કરીને,જો $h=R$ હોય,તો $\omega=0$,તેથી તે માત્ર સ્થાનાંતરિત ગતિ $(iv)$ ધરાવે છે. જો $h < R$ હોય,તો $\omega$ ઋણ (ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં) છે,તેથી $(iii)$. જો $R < h < \frac{7R}{5}$ હોય,તો $\omega$ ધન (ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં) છે,તેથી $(ii)$.
આમ: $(a)-(iii)$,$(b)-(iv)$,$(c)-(ii)$,$(d)-(i)$.

Explore More

Similar Questions

$m$ દળનો એક કણ $v_0$ વેગ સાથે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $M$ દળના લીસા વેજ (wedge) સાથે અથડાય છે. અથડામણ પછી,દડો વેજની ઢળતી સપાટી પર ઉપર તરફ ગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે અને $h$ ઊંચાઈ સુધી પહોંચે છે. જ્યારે કણ વેજ પર $h$ ઊંચાઈએ પહોંચે,ત્યારે સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો.

$Assertion :$ પોલા શાફ્ટને સમાન દ્રવ્ય અને સમાન દળ ધરાવતા નક્કર શાફ્ટ કરતા વધુ મજબૂત ગણવામાં આવે છે।
$Reason :$ પોલા નળાકારમાં આપેલ વળ (twist) ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી ટોર્ક, સમાન લંબાઈ અને દ્રવ્યના નક્કર નળાકારને વળ આપવા માટે જરૂરી ટોર્ક કરતા વધારે હોય છે।

$l$ લંબાઈ અને $m$ દળ ધરાવતો એક પાતળો સમાન સળિયો તેના છેડામાંથી પસાર થતી સમક્ષિતિજ ધરી પર મુક્તપણે દોલન કરે છે. તેની મહત્તમ કોણીય ઝડપ $\omega$ છે. તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર (centre of mass) દ્વારા પ્રાપ્ત થતી મહત્તમ ઊંચાઈ કેટલી હશે?

એક ડિસ્કને તેના કેન્દ્ર $O$ ની આસપાસ અચળ કોણીય ઝડપ $\omega$ સાથે સમક્ષિતિજ સમતલમાં ફરતી ધ્યાનમાં લો. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ડિસ્કના વ્યાસની એક બાજુએ છાયાંકિત ભાગ અને બીજી બાજુએ અછાયાંકિત ભાગ છે. જ્યારે ડિસ્ક આકૃતિમાં દર્શાવેલ સ્થિતિમાં હોય,ત્યારે બે કાંકરા $P$ અને $Q$ ને એકસાથે $R$ તરફ એક ખૂણે પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. પ્રક્ષેપણનો વેગ $y-z$ સમતલમાં છે અને ડિસ્કની સાપેક્ષમાં બંને કાંકરા માટે સમાન છે. ધારો કે $(i)$ તેઓ ડિસ્ક $\frac{1}{8}$ પરિભ્રમણ પૂર્ણ કરે તે પહેલાં ડિસ્ક પર પાછા ફરે છે,$(ii)$ તેમની રેન્જ ડિસ્કની અડધી ત્રિજ્યા કરતા ઓછી છે,અને $(iii)$ $\omega$ સમગ્ર ગતિ દરમિયાન અચળ રહે છે. તો

$ABC$ એક સમબાજુ ત્રિકોણ છે જેનું કેન્દ્ર $O$ છે. $\vec F_1, \vec F_2$ અને $\vec F_3$ એ અનુક્રમે $AB, BC$ અને $AC$ બાજુઓ પર લાગતા ત્રણ બળો દર્શાવે છે. જો $O$ ની આસપાસ કુલ ટોર્ક શૂન્ય હોય,તો $\vec F_3$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

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