ઢાળ $\theta$ ધરાવતા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડતા પદાર્થ માટે ગતિઊર્જા અને વેગના સમીકરણો મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $m$ દળ,તેની ભૌમિતિક અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા $I$,ચક્રાવર્તન ત્રિજ્યા $k$ અને ભૌમિતિક ત્રિજ્યા $R$ ધરાવતો પદાર્થ $\theta$ ખૂણો અને $h$ ઊંચાઈ ધરાવતા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડે છે.
પદાર્થ સરક્યા વિના ગબડતો હોવાથી,તેનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર $v_{cm}$ વેગથી ગતિ કરે છે અને પદાર્થ તેની અક્ષ પર $\omega$ કોણીય વેગથી ફરે છે. પદાર્થની ગતિ એ સ્થાનાંતર અને ચાકગતિનું સંયોજન છે.
પદાર્થની કુલ ગતિઊર્જા $K$ નીચે મુજબ છે:
$K = K_{\text{translational}} + K_{\text{rotational}}$
$K = \frac{1}{2} m v_{cm}^{2} + \frac{1}{2} I \omega^{2}$
અહીં $I = m k^{2}$ અને સરક્યા વિના ગબડવાની શરત $v_{cm} = R \omega$ હોવાથી,$\omega = \frac{v_{cm}}{R}$ થાય.
આ કિંમતો ગતિઊર્જાના સમીકરણમાં મૂકતા:
$K = \frac{1}{2} m v_{cm}^{2} + \frac{1}{2} (m k^{2}) \left( \frac{v_{cm}}{R} \right)^{2}$
$K = \frac{1}{2} m v_{cm}^{2} \left( 1 + \frac{k^{2}}{R^{2}} \right)$
આ ગબડતા પદાર્થની કુલ ગતિઊર્જાનું સૂત્ર છે.
તળિયે વેગ શોધવા માટે,આપણે ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ટોચ પરની સ્થિતિઊર્જા તળિયે કુલ ગતિઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે:
$m g h = K$
$m g h = \frac{1}{2} m v^{2} \left( 1 + \frac{k^{2}}{R^{2}} \right)$
$v$ માટે ઉકેલતા:
$v^{2} = \frac{2 g h}{1 + \frac{k^{2}}{R^{2}}}$
$v = \sqrt{\frac{2 g h}{1 + \frac{k^{2}}{R^{2}}}}$

Explore More

Similar Questions

$2 \,kg$ દળનો એક નક્કર ગોળો $10 \,m/s$ ની ઝડપે લીસી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગબડે છે. ત્યારબાદ તે સમક્ષિતિજ સાથે $30^{\circ}$ ના ખૂણે રહેલા એક લીસા ઢળતા સમતલ પર ઉપર ચઢે છે. ગોળો અટકે તે પહેલાં તેણે પ્રાપ્ત કરેલી ઊંચાઈ શોધો [$g=10 \,m/s^2$ લો].

સમાન ત્રિજ્યા ધરાવતા એક નક્કર ગોળા અને નક્કર નળાકાર સમાન રેખીય વેગ સાથે ઢાળ તરફ ગતિ કરે છે (આકૃતિ જુઓ). બંને ગતિ દરમિયાન સરક્યા વિના ગબડે છે. બંને ઢાળ પર મહત્તમ ઊંચાઈ $h_{sph}$ અને $h_{cyl}$ પ્રાપ્ત કરે છે. ગુણોત્તર $\frac{h_{sph}}{h_{cyl}}$ કેટલો થાય?

ત્રણ પદાર્થો,એક રીંગ,એક નક્કર નળાકાર અને એક નક્કર ગોળો,સરક્યા વિના એક જ ઢળતી સપાટી પર નીચે ગબડે છે. તેઓ સ્થિર સ્થિતિમાંથી શરૂઆત કરે છે. પદાર્થોની ત્રિજ્યા સમાન છે. કયો પદાર્થ મહત્તમ વેગ સાથે જમીન પર પહોંચશે?

Difficult
View Solution

એક વર્તુળાકાર તકતી $L$ લંબાઈના ઢળતા સમતલ પર ઉપરથી નીચે પહોંચે છે. જ્યારે તે સમતલ પર સરકે છે,ત્યારે તેને $t_{1}$ સમય લાગે છે. જ્યારે તે સમતલ પર ગબડે છે,ત્યારે તેને $t_{2}$ સમય લાગે છે. $\frac{t_{2}}{t_{1}}$ નું મૂલ્ય $\sqrt{\frac{3}{x}}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય .... થશે.

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક પોલા નળાકારને $\omega_0$ જેટલા ક્લોકવાઈઝ કોણીય વેગથી ફેરવીને એક ઢળતા સમતલ પર મૂકવામાં આવે છે,જેના માટે ઘર્ષણાંક $\mu = \tan \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ સમક્ષિતિજ સાથે ઢળતા સમતલનો ખૂણો છે. નળાકારનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર કેટલા સમય સુધી સ્થિર રહેશે?

Difficult
View Solution

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