Balanced and Unbalanced Forces Questions in Gujarati

(C) એન્જિન દ્વારા લગાડવામાં આવેલ બળ,$F = 40000 \,N$.
પાટા દ્વારા આપવામાં આવતું ઘર્ષણ બળ,$F_f = 5000 \,N$.
ચોખ્ખું પ્રવેગી બળ એ લગાડવામાં આવેલા બળ અને વિરોધી ઘર્ષણ બળ વચ્ચેનો તફાવત છે.
ચોખ્ખું પ્રવેગી બળ,$F_a = F - F_f$.
$F_a = 40000 \,N - 5000 \,N = 35000 \,N$.
આમ,ચોખ્ખું પ્રવેગી બળ $35000 \,N$ છે.

(C) જ્યારે કોઈ પદાર્થ અચળ વેગથી ગતિ કરતો હોય,ત્યારે તેના પર લાગતું પરિણામી બળ શૂન્ય હોય છે.
આનો અર્થ એ છે કે લાગુ પાડવામાં આવેલ બળ વિરુદ્ધ દિશામાં લાગતા ઘર્ષણબળ દ્વારા સંપૂર્ણપણે સંતુલિત હોવું જોઈએ.
અહીં આપેલ સમક્ષિતિજ બળ $200\, N$ છે,તેથી અચળ વેગ જાળવી રાખવા માટે ઘર્ષણબળ પણ વિરુદ્ધ દિશામાં $200\, N$ હોવું જોઈએ.
તેથી,પેટી પર લાગતું ઘર્ષણબળ $200\, N$ છે.

(A) હા,હું સોની સાથે સહમત છું.
ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમ મુજબ,પદાર્થનો પ્રવેગ $(a)$ તેના પર લાગતા પરિણામી બળ $(F_{net})$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જેનું સૂત્ર $F_{net} = ma$ છે,જ્યાં $m$ એ પદાર્થનું દળ છે.
જો કોઈ પદાર્થ પર અનેક બળો એવી રીતે લાગતા હોય કે તેમનો સદિશ સરવાળો (પરિણામી બળ) શૂન્ય થાય,તો ચોખ્ખું બળ $F_{net} = 0$ થાય.
કારણ કે $F_{net} = ma$,જો $F_{net} = 0$ અને $m \neq 0$ હોય,તો $a = 0$ થાય.
તેથી,જ્યારે પદાર્થ પર અનેક બળો લાગતા હોય ત્યારે પણ તેનો પ્રવેગ શૂન્ય હોઈ શકે છે,જો તે બળો એકબીજાને સંતુલિત કરતા હોય.

(N/A) $(i)$ બળ એ એક બાહ્ય ધક્કો કે ખેંચાણ છે જે પદાર્થની સ્થિર અવસ્થા અથવા સુરેખ પથ પરની અચળ ગતિની અવસ્થામાં ફેરફાર કરે છે અથવા ફેરફાર કરવાનો પ્રયત્ન કરે છે.
$(ii)$ ડાઇન એ $CGS$ પદ્ધતિમાં બળનો નિરપેક્ષ એકમ છે. એક ડાઇન એટલે $1 \ g$ દળ ધરાવતા પદાર્થ પર લાગતું તે બળ,જે તેનામાં $1 \ cm \ s^{-2}$ જેટલો પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(iii)$ ન્યૂટન એ $SI$ પદ્ધતિમાં બળનો નિરપેક્ષ એકમ છે. એક ન્યૂટન એટલે $1 \ kg$ દળ ધરાવતા પદાર્થ પર લાગતું તે બળ,જે તેનામાં $1 \ m \ s^{-2}$ જેટલો પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરે છે.

(B) જ્યાં સુધી કોઈ વસ્તુ પર બાહ્ય અસંતુલિત બળ ન લાગે ત્યાં સુધી તે પોતાની સ્થિર અવસ્થા અથવા અચળ ગતિની અવસ્થામાં રહે છે.
ન્યૂટનના ગતિના પ્રથમ નિયમ મુજબ,કોઈ વસ્તુની સ્થિર અવસ્થા અથવા અચળ ગતિની અવસ્થા બદલવા માટે અસંતુલિત બળની જરૂર હોય છે.
તેથી,વસ્તુની સ્થિતિ અથવા અવસ્થામાં ફેરફાર માટે જવાબદાર બળ અસંતુલિત બળ છે.

$(FORCE)$ જે ભૌતિક રાશિનો $SI$ એકમ "ન્યૂટન" $(N)$ છે તે બળ (Force) છે। બળને કોઈ પદાર્થ પર લાગતા ધક્કા કે ખેંચાણ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે પદાર્થને પ્રવેગિત કરી શકે છે, પ્રતિપ્રવેગિત કરી શકે છે અથવા તેનો આકાર બદલી શકે છે।

(C) જ્યારે આપણે ગતિ કરતી સાયકલના પેડલ મારવાનું બંધ કરીએ છીએ,ત્યારે તે ધીમે ધીમે ધીમી પડે છે અને અંતે અટકી જાય છે. આ ઘટના રસ્તાની સપાટી અને સાયકલના ટાયર વચ્ચે લાગતા ઘર્ષણ બળને કારણે થાય છે. ઘર્ષણ એ એક અસંતુલિત બળ છે જે સાયકલની ગતિનો વિરોધ કરે છે,જેના કારણે સાયકલનો વેગ ઘટે છે.

(N/A) સંતુલિત બળ વસ્તુની સ્થિર કે ગતિમાન અવસ્થામાં ફેરફાર કરતું નથી,પરંતુ તે પદાર્થના આકાર કે કદમાં ફેરફાર કરી શકે છે.
$(b)$ અસંતુલિત બળ પદાર્થમાં પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરીને તેની સ્થિર અવસ્થામાં ફેરફાર કરશે અને તેને ગતિમાં લાવશે.

(A) આ વિધાન $True$ (સાચું) છે.
બળને પદાર્થ પર લાગતા ધક્કા કે ખેંચાણ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. જોકે બળ પદાર્થમાં પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરી શકે છે,તેની ઝડપ બદલી શકે છે અથવા તેની દિશા બદલી શકે છે,પરંતુ તે હંમેશા ગતિ ઉત્પન્ન કરે તે જરૂરી નથી.
ઉદાહરણ તરીકે,જો તમે કોઈ ભારે દીવાલને ધક્કો મારો છો,તો તમે બળ લગાડો છો,પરંતુ દીવાલ ખસતી નથી કારણ કે ઘર્ષણ બળ અથવા માળખાકીય અવરોધ તમારા દ્વારા લગાડવામાં આવેલા બળને સંતુલિત કરે છે. તેથી,બળ હંમેશા પદાર્થમાં ગતિ ઉત્પન્ન કરતું નથી.

(D) બળ એ સદિશ રાશિ છે. સદિશ રાશિ એટલે એવી ભૌતિક રાશિ કે જેમાં મૂલ્ય (પરિમાણ) અને દિશા બંને હોય છે. તેથી,બળને સંપૂર્ણ રીતે વર્ણવવા માટે,તે કેટલું મજબૂત છે (મૂલ્ય) અને તે કઈ દિશામાં લગાડવામાં આવે છે (દિશા),તે બંને જણાવવું જરૂરી છે.

(B) ન્યૂટનના ગતિના $1^{st}$ નિયમ મુજબ,જો કોઈ પદાર્થ પર લાગતું પરિણામી બાહ્ય બળ શૂન્ય હોય (એટલે કે સંતુલિત બળો),તો તે પદાર્થ પોતાની સ્થિર અવસ્થા અથવા સુરેખ પથ પર અચળ વેગની અવસ્થા જાળવી રાખે છે.
સંતુલિત બળો પદાર્થની ગતિની અવસ્થામાં ફેરફાર કરતા નથી,જેનો અર્થ છે કે પદાર્થનો પ્રવેગ શૂન્ય હોય છે.
તેથી,પદાર્થ કાં તો સ્થિર હોય છે અથવા અચળ વેગથી ગતિ કરતો હોય છે.