$M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક સમાન પાતળી નળાકાર ડિસ્કને બે સમાન દળરહિત સ્પ્રિંગ્સ સાથે જોડવામાં આવી છે,જેનો સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ છે અને તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ દીવાલ સાથે જોડાયેલ છે. સ્પ્રિંગ્સ ડિસ્કની ધરી સાથે તેના કેન્દ્રથી $d$ અંતરે બંને બાજુએ સપ્રમાણ રીતે જોડાયેલ છે. ધરી દળરહિત છે અને સ્પ્રિંગ્સ તથા ધરી બંને સમક્ષિતિજ સમતલમાં છે. દરેક સ્પ્રિંગની ખેંચાયા વગરની લંબાઈ $L$ છે. ડિસ્ક શરૂઆતમાં તેની સંતુલન સ્થિતિમાં છે અને તેનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર $(CM)$ દીવાલથી $L$ અંતરે છે. ડિસ્ક $V_0 \hat{i}$ વેગ સાથે સરક્યા વિના ગબડે છે. ઘર્ષણાંક $\mu$ છે.
$1.$ જ્યારે ડિસ્કનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર તેની સંતુલન સ્થિતિથી $x$ જેટલું સ્થાનાંતરિત થાય ત્યારે તેના પર લાગતું કુલ બાહ્ય બળ કેટલું હશે?
$(A) -kx$ $(B) -2kx$ $(C) -\frac{2kx}{3}$ $(D) -\frac{4kx}{3}$
$2.$ ડિસ્કનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર કઈ કોણીય આવૃત્તિ $\omega$ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે?
$(A) \sqrt{\frac{k}{M}}$ $(B) \sqrt{\frac{2k}{M}}$ $(C) \sqrt{\frac{2k}{3M}}$ $(D) \sqrt{\frac{4k}{3M}}$
$3.$ $V_0$ નું મહત્તમ મૂલ્ય કેટલું હશે જેના માટે ડિસ્ક સરક્યા વિના ગબડશે?
$(A) \mu g \sqrt{\frac{M}{k}}$ $(B) \mu g \sqrt{\frac{M}{2k}}$ $(C) \mu g \sqrt{\frac{3M}{k}}$ $(D) \mu g \sqrt{\frac{5M}{2k}}$

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D-D-C) $1$. ધારો કે દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનું સ્થાનાંતર $x$ છે. દરેક સ્પ્રિંગ દ્વારા લાગતું બળ $kx$ છે. કુલ સ્પ્રિંગ બળ $F_s = -2kx$ છે. સંપર્ક બિંદુ પર લાગતું ઘર્ષણ બળ $f$ છે. ગતિના સમીકરણો: $2kx - f = Ma$ (સ્થાનાંતરિત) અને $fR = I_P \alpha = (\frac{1}{2}MR^2) \alpha$. સરક્યા વિના ગબડવા માટે $a = R\alpha$. આથી $Ma = \frac{4kx}{3}$. કુલ બાહ્ય બળ $F_{net} = -Ma = -\frac{4kx}{3}$. સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.
$2$. $Ma = -\frac{4kx}{3}$ પરથી,$a = -(\frac{4k}{3M})x$. $a = -\omega^2 x$ સાથે સરખાવતા,$\omega = \sqrt{\frac{4k}{3M}}$. સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.
$3$. મહત્તમ ઘર્ષણ $f_{max} = \mu Mg$. ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,$\frac{1}{2}(2k)x_{max}^2 = \frac{1}{2}I_P \omega_0^2$. ગણતરી કરતા $V_0 = \mu g \sqrt{\frac{3M}{k}}$ મળે છે. સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

Explore More

Similar Questions

સાત સમાન વર્તુળાકાર સમતલીય ડિસ્ક,દરેકનું દળ $M$ અને ત્રિજ્યા $R$ છે,તેમને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સપ્રમાણ રીતે વેલ્ડ કરવામાં આવી છે. સમતલને લંબ અને બિંદુ $P$ માંથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને આ રચનાની જડત્વની ચાકમાત્રા કેટલી છે?

એક કણ $L$ કોણીય વેગમાન સાથે નિયમિત વર્તુળાકાર ગતિ કરે છે. જ્યારે કોણીય આવૃત્તિ બમણી કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેની ચાકગતિ ઉર્જા અડધી થઈ જાય છે. તેનું નવું કોણીય વેગમાન કેટલું હશે?

નીચેનામાંથી કયા વિધાનો સાચા છે?

એક યો-યો ખરબચડા સમક્ષિતિજ ટેબલ પર સ્થિર છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બળો $F_1, F_2$ અને $F_3$ અલગ-અલગ રીતે લગાડવામાં આવે છે. સાચું વિધાન કયું છે?

Difficult
View Solution

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

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