હિલિયમથી ભરેલો ફુગ્ગો ગુરુત્વાકર્ષણની વિરુદ્ધ ઉપર જાય છે,જેથી તેની સ્થિતિ ઊર્જામાં વધારો થાય છે. જેમ જેમ ફુગ્ગો ઉપર જાય છે તેમ તેની ઝડપ પણ વધે છે. તમે આને યાંત્રિક ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમ સાથે કેવી રીતે સુસંગત કરશો? તમે હવાના સ્નિગ્ધ ઘર્ષણને અવગણી શકો છો અને ધારી શકો છો કે હવાની ઘનતા અચળ છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) માત્ર ફુગ્ગાની યાંત્રિક ઊર્જાનું સંરક્ષણ થતું નથી કારણ કે તેના પર બાહ્ય ઉત્પ્લાવક બળ કાર્ય કરે છે. ઉત્પ્લાવક બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય ફુગ્ગાની કુલ યાંત્રિક ઊર્જા (ગતિ ઊર્જા + સ્થિતિ ઊર્જા) માં વધારા માટે જવાબદાર છે.
ધારો કે $m$ એ ફુગ્ગાનું દળ છે,$V$ તેનું કદ છે,$\rho_{He}$ હિલિયમની ઘનતા છે,અને $\rho_{air}$ હવાની ઘનતા છે.
ફુગ્ગા પર લાગતું ચોખ્ખું ઉપરની તરફનું બળ $F_{net} = V(\rho_{air} - \rho_{He})g - mg = ma$ છે.
જ્યારે ફુગ્ગો $h$ ઊંચાઈ સુધી ઉપર જાય છે,ત્યારે ઉત્પ્લાવક બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય $W_b = V \rho_{air} g h$ છે.
યાંત્રિક ઊર્જામાં ફેરફાર $\Delta E = \Delta K + \Delta U = \frac{1}{2}mv^2 + mgh$ છે.
કાર્ય-ઊર્જા પ્રમેયનો ઉપયોગ કરતા,ચોખ્ખા બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય ગતિ ઊર્જામાં થતા ફેરફાર જેટલું હોય છે: $W_{net} = [V(\rho_{air} - \rho_{He})g - mg]h = \frac{1}{2}mv^2$.
આને ફરીથી ગોઠવતા,આપણને $V \rho_{air} g h = \frac{1}{2}mv^2 + mgh$ મળે છે.
આ દર્શાવે છે કે ઉત્પ્લાવક બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય $(V \rho_{air} g h)$ એ ફુગ્ગાની કુલ યાંત્રિક ઊર્જામાં થયેલા વધારા જેટલું જ છે.

Explore More

Similar Questions

$1 \ kg$ દળનો એક દડો $v = c x^\alpha$ વેગ સાથે સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે, જ્યાં $c = 1$ ($SI$ એકમ) અને $\alpha$ એ અચળાંક છે. જો $x = 0$ થી $x = 4 \ m$ સુધીના સ્થાનાંતર દરમિયાન પરિણામી બળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય $128 \ J$ હોય, તો $\alpha$ નું મૂલ્ય શોધો.

જ્યારે એક બુલેટને $100\,m/s$ ના વેગથી લક્ષ્ય પર છોડવામાં આવે છે,ત્યારે તે તેમાં $1\,m$ સુધી ઘૂસી જાય છે. જો બુલેટને $0.5\,m$ જાડાઈ ધરાવતા સમાન લક્ષ્ય પર છોડવામાં આવે,તો તે કેટલા વેગ સાથે બહાર આવશે?

$0.5\, kg$ દળ ધરાવતો એક પદાર્થ $v = (3x^2 + 4)\, m/s$ ના વેગ સાથે સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે. $x = 0$ થી $x = 2\, m$ સુધીના સ્થાનાંતર દરમિયાન બળ દ્વારા થયેલું કુલ કાર્ય $.......J$ છે.

$2\, kg$ દળના પદાર્થને $490\, J$ ની ગતિઊર્જા સાથે શિરોલંબ ઉપરની તરફ ફેંકવામાં આવે છે. જો ગુરુત્વપ્રવેગ $9.8\, m/s^2$ હોય,તો જે ઊંચાઈએ પદાર્થની ગતિઊર્જા તેના મૂળ મૂલ્ય કરતાં અડધી થાય તે ઊંચાઈ ............ $m$ છે.

એક બસ $v$ વેગ સાથે સપાટ રસ્તા પર ગતિ કરી રહી છે, જે $F$ જેટલું પ્રતિરોધક બળ લગાડવાથી $x$ અંતરે અટકી શકે છે. મુસાફરોને બેસાડવાથી બસ પરનો ભાર $25\%$ વધે છે. હવે, જો બસ તે જ ઝડપે ગતિ કરતી હોય અને તે જ પ્રતિરોધક બળ લગાડવામાં આવે, તો બસ અટકે તે પહેલાં કાપેલું અંતર કેટલું હશે?

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