$2 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક હૂપનું વજન $100 \; kg$ છે. તે સમક્ષિતિજ સપાટી પર એવી રીતે ગબડે છે કે તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ $20 \; cm/s$ છે. તેને રોકવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(4 J) હૂપની ત્રિજ્યા,$r = 2 \; m$.
હૂપનું દળ,$m = 100 \; kg$.
દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનો વેગ,$v = 20 \; cm/s = 0.2 \; m/s$.
ગબડતા હૂપની કુલ ગતિઊર્જા $(K)$ એ તેની સ્થાનાંતરિત ગતિઊર્જા અને ચાકગતિઊર્જાનો સરવાળો છે.
$K = K_{\text{trans}} + K_{\text{rot}} = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}I\omega^2$.
હૂપ માટે,તેના કેન્દ્રની સાપેક્ષ જડત્વની આઘૂર્ણ $I = mr^2$ છે.
હૂપ સરક્યા વિના ગબડતું હોવાથી,$v = r\omega$,જેનો અર્થ છે કે $\omega = v/r$.
$I$ અને $\omega$ ની કિંમતો ઊર્જાના સમીકરણમાં મૂકતા:
$K = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}(mr^2)(v/r)^2 = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}mv^2 = mv^2$.
હૂપને રોકવા માટે જરૂરી કાર્ય તેની કુલ ગતિઊર્જા જેટલું હોય છે.
$W = K = mv^2 = 100 \; kg \times (0.2 \; m/s)^2 = 100 \times 0.04 = 4 \; J$.

Explore More

Similar Questions

એક ડિસ્ક સમક્ષિતિજ સપાટી પર (સરક્યા વગર) ગબડી રહી છે. $C$ તેનું કેન્દ્ર છે અને $Q$ અને $P$ એ $C$ માંથી પસાર થતી એક જ સમક્ષિતિજ રેખા પરના બે બિંદુઓ છે,જેથી $Q$ એ $C$ થી $r$ અંતરે છે અને $P$ એ વિરુદ્ધ દિશામાં $C$ થી $r$ અંતરે છે. જો $V_P, V_Q$ અને $V_C$ એ અનુક્રમે બિંદુઓ $P, Q$ અને $C$ ના વેગના મૂલ્યો હોય,તો:

એક ડિસ્ક આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ અચળ કોણીય વેગ સાથે એક લીસી સ્થિર સપાટી પર શુદ્ધ ગબડતી ગતિ (pure rolling) કરી રહી છે. કોઈપણ ક્ષણે,ડિસ્કના સૌથી નીચેના બિંદુ માટે -

$M$ દળ અને $r$ ત્રિજ્યાનો એક નક્કર સમાન ગોળો ખરબચડી આડી સપાટી પર ગતિ કરી રહ્યો છે,જે આંશિક રીતે ગબડે છે અને આંશિક રીતે સરકે છે. આ ગોળાની આવી ગતિ દરમિયાન,

બળદગાડાનું એક પૈડું આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સપાટ રસ્તા પર ગબડી રહ્યું છે. જો તેની રેખીય ઝડપ દર્શાવેલ દિશામાં $v$ હોય,તો નીચેનામાંથી કયો વિકલ્પ સાચો છે ($P$ અને $Q$ એ પૈડા પરના અનુક્રમે સૌથી ઉપરના અને સૌથી નીચેના બિંદુઓ છે)?

એક પોલો ગોળો સમતલ સપાટી પર તેની સંમિતિની ધરીની આસપાસ ગબડી રહ્યો છે. તેની ચાકગતિ ઉર્જા અને કુલ ગતિ ઉર્જાનો ગુણોત્તર $\frac{x}{5}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય . . . . . . 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