$300 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક વર્તુળાકાર રેસટ્રેક $15^{\circ}$ ના ખૂણે ઢળતો (banked) છે. જો રેસ-કારના ટાયર અને રસ્તા વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.2$ હોય,તો:
$(a)$ ટાયરનો ઘસારો ટાળવા માટે રેસકારની શ્રેષ્ઠ ઝડપ કેટલી હશે,અને
$(b)$ લપસી ન જાય તે માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ કેટલી હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ઢળતા રસ્તા પર,લંબબળનો સમક્ષિતિજ ઘટક અને ઘર્ષણ બળ કારને લપસ્યા વિના વર્તુળાકાર વળાંક પર ગતિશીલ રાખવા માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે.
$(a)$ શ્રેષ્ઠ ઝડપ પર,લંબ પ્રતિક્રિયાનો સમક્ષિતિજ ઘટક જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડવા માટે પૂરતો છે,અને ઘર્ષણ બળની જરૂર પડતી નથી. શ્રેષ્ઠ ઝડપ $v_{o}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$v_{o} = \sqrt{R g \tan \theta}$
અહીં $R = 300 \; m$,$\theta = 15^{\circ}$,અને $g = 9.8 \; m/s^{2}$ છે:
$v_{o} = \sqrt{300 \times 9.8 \times \tan(15^{\circ})} = \sqrt{2940 \times 0.2679} \approx 28.1 \; m/s$.
$(b)$ લપસવાનું ટાળવા માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ $v_{\max}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$v_{\max} = \sqrt{R g \left( \frac{\mu_{s} + \tan \theta}{1 - \mu_{s} \tan \theta} \right)}$
અહીં $\mu_{s} = 0.2$ છે:
$v_{\max} = \sqrt{300 \times 9.8 \times \left( \frac{0.2 + 0.2679}{1 - (0.2 \times 0.2679)} \right)} = \sqrt{2940 \times \left( \frac{0.4679}{0.9464} \right)} \approx 38.1 \; m/s$.

Explore More

Similar Questions

એક કાર $50\,m$ ત્રિજ્યાવાળા સમક્ષિતિજ વળાંકવાળા રસ્તા પર ગતિ કરી રહી છે. જો ટાયર અને રસ્તા વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.34$ હોય,તો કારની આશરે મહત્તમ ઝડપ $............\,ms^{-1}$ હશે. [$g = 10\,ms^{-2}$ લો]

એક સાયકલ સવાર $15\, miles/hour$ ની ઝડપે વળાંક લે છે. જો તે બમણી ઝડપે વળાંક લે,તો પલટી જવાની વૃત્તિ કેટલી થશે?

ગાડીના બે ટાયર વચ્ચેનું અંતર $1.5 \, m$ છે. ગાડીનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર જમીનથી $2 \, m$ ઊંચાઈ પર છે. $120 \, m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા રોડ પર વળાંક લેવા માટે ગાડીની ઝડપ ........ $m/s$ હોવી જોઈએ.

એક અનબેન્ક્ડ વળાંકની ત્રિજ્યા $60\,m$ છે. જો સ્થિત ઘર્ષણાંક $0.75$ હોય,તો કાર જે મહત્તમ ઝડપે વળાંક લઈ શકે તે ........ $m/s$ છે.

Difficult
View Solution

એક સાયકલ સવાર $100 \ m$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર ટ્રેક પર ગતિ કરે છે. જો ઘર્ષણાંક $0.2$ હોય,તો સાયકલ સવાર અંદરની તરફ નમીને મહત્તમ કેટલી વેગથી વળાંક લઈ શકે? ...... $m/s$.

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