Class 11PhysicsNewton's Laws of Motion and FrictionMix Examples-Newton's Laws of Motion and Friction
Medium$15 \; kg$ द्रव्यमान का एक ब्लॉक एक लंबी ट्रॉली पर रखा गया है। ब्लॉक और ट्रॉली के बीच स्थैतिक घर्षण गुणांक $0.18$ है। ट्रॉली विरामावस्था से $0.5 \; m s^{-2}$ के त्वरण के साथ $20 \; s$ तक चलती है और फिर एकसमान वेग से गति करती है। निम्नलिखित प्रेक्षकों द्वारा ब्लॉक की गति की चर्चा कीजिए:
$(a)$ जमीन पर खड़ा एक स्थिर प्रेक्षक,
$(b)$ ट्रॉली के साथ गति करता हुआ एक प्रेक्षक।
$(a)$ जमीन पर खड़ा एक स्थिर प्रेक्षक,
$(b)$ ट्रॉली के साथ गति करता हुआ एक प्रेक्षक।
(A) ब्लॉक का द्रव्यमान,$m = 15 \; kg$.
स्थैतिक घर्षण गुणांक,$\mu = 0.18$.
ट्रॉली का त्वरण,$a = 0.5 \; m s^{-2}$.
न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार,ब्लॉक को ट्रॉली के साथ गति कराने के लिए आवश्यक बल $F = ma = 15 \times 0.5 = 7.5 \; N$ है।
उपलब्ध अधिकतम स्थैतिक घर्षण बल $f_{max} = \mu mg = 0.18 \times 15 \times 9.8 = 26.46 \; N$ है (यदि $g = 9.8 \; m s^{-2}$ लिया जाए)। यदि $g = 10 \; m s^{-2}$ लें,तो $f_{max} = 27 \; N$ होगा।
चूंकि आवश्यक बल $(7.5 \; N)$ अधिकतम स्थैतिक घर्षण $(27 \; N)$ से कम है,इसलिए ब्लॉक ट्रॉली पर नहीं फिसलेगा।
$(a)$ जमीन पर खड़े स्थिर प्रेक्षक के लिए,ब्लॉक पहले $20 \; s$ तक ट्रॉली के साथ $0.5 \; m s^{-2}$ के त्वरण से गति करेगा और फिर $v = at = 0.5 \times 20 = 10 \; m s^{-1}$ के एकसमान वेग से गति करेगा।
$(b)$ ट्रॉली के साथ गति कर रहे प्रेक्षक के लिए,ब्लॉक स्थिर दिखाई देगा क्योंकि घर्षण बल उसे ट्रॉली के सापेक्ष स्थिर रखने के लिए आवश्यक त्वरण प्रदान करता है।
स्थैतिक घर्षण गुणांक,$\mu = 0.18$.
ट्रॉली का त्वरण,$a = 0.5 \; m s^{-2}$.
न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार,ब्लॉक को ट्रॉली के साथ गति कराने के लिए आवश्यक बल $F = ma = 15 \times 0.5 = 7.5 \; N$ है।
उपलब्ध अधिकतम स्थैतिक घर्षण बल $f_{max} = \mu mg = 0.18 \times 15 \times 9.8 = 26.46 \; N$ है (यदि $g = 9.8 \; m s^{-2}$ लिया जाए)। यदि $g = 10 \; m s^{-2}$ लें,तो $f_{max} = 27 \; N$ होगा।
चूंकि आवश्यक बल $(7.5 \; N)$ अधिकतम स्थैतिक घर्षण $(27 \; N)$ से कम है,इसलिए ब्लॉक ट्रॉली पर नहीं फिसलेगा।
$(a)$ जमीन पर खड़े स्थिर प्रेक्षक के लिए,ब्लॉक पहले $20 \; s$ तक ट्रॉली के साथ $0.5 \; m s^{-2}$ के त्वरण से गति करेगा और फिर $v = at = 0.5 \times 20 = 10 \; m s^{-1}$ के एकसमान वेग से गति करेगा।
$(b)$ ट्रॉली के साथ गति कर रहे प्रेक्षक के लिए,ब्लॉक स्थिर दिखाई देगा क्योंकि घर्षण बल उसे ट्रॉली के सापेक्ष स्थिर रखने के लिए आवश्यक त्वरण प्रदान करता है।
Explore More
Similar Questions
$M$ द्रव्यमान का एक ब्लॉक एक क्षैतिज सतह पर रखा गया है और चित्र में दिखाए अनुसार $m$ द्रव्यमान के ब्लॉक से एक अविस्तारणीय डोरी द्वारा बंधा हुआ है। $M$ पर $m_0$ द्रव्यमान का एक ब्लॉक भी रखा गया है। $M$ के नीचे की सतह चिकनी है,जबकि $m$ के नीचे की ऊर्ध्वाधर सतह घर्षण गुणांक $\mu$ के साथ खुरदरी है। वह न्यूनतम $\mu$ जिसके लिए ब्लॉक $m$ स्थिर रहता है,है:
Difficult
View Solution$m$ द्रव्यमान का एक मनका $r$ त्रिज्या की घर्षणहीन स्थिर रिंग पर फिसल सकता है। $k$ बल नियतांक वाली दो समान स्प्रिंगों की मदद से,इसे दो व्यासांत विपरीत कीलों $A$ और $B$ से जोड़ा गया है,जिनमें से प्रत्येक रिंग के केंद्र $O$ से $0.5r$ की दूरी पर है। प्रत्येक स्प्रिंग की मुक्त लंबाई रिंग की त्रिज्या की तुलना में नगण्य है। मनके को थोड़ा वेग दिया जाता है। किसी भी स्प्रिंग के कील से टकराने से पहले आप मनके की आगे की गति के बारे में क्या अनुमान लगा सकते हैं?
Medium
View Solutionचित्र में दिखाए अनुसार एक घन (cube) के शीर्ष पर एक बल $F$ लगाया जाता है। घन और जमीन के बीच घर्षण गुणांक $\mu$ है। यदि $F$ को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है,तो घन फिसलने से पहले पलट जाएगा। तो $\mu$ का परास क्या है:
Difficult
View Solution$2000 \,kg$ द्रव्यमान का एक हेलीकॉप्टर $15 \,m s^{-2}$ के ऊर्ध्वाधर त्वरण के साथ ऊपर उठता है। चालक दल और यात्रियों का कुल द्रव्यमान $500 \,kg$ है। निम्नलिखित का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए $(g = 10 \,m s^{-2})$:
$(a)$ चालक दल और यात्रियों द्वारा हेलीकॉप्टर के फर्श पर लगाया गया बल।
$(b)$ हेलीकॉप्टर के रोटर द्वारा आसपास की हवा पर की गई क्रिया।
$(c)$ आसपास की हवा के कारण हेलीकॉप्टर पर लगने वाला बल।
$(a)$ चालक दल और यात्रियों द्वारा हेलीकॉप्टर के फर्श पर लगाया गया बल।
$(b)$ हेलीकॉप्टर के रोटर द्वारा आसपास की हवा पर की गई क्रिया।
$(c)$ आसपास की हवा के कारण हेलीकॉप्टर पर लगने वाला बल।
Medium
View Solutionएक ठोस गेंद को एक मोटर कार की छत से एक हल्की डोरी द्वारा लटकाया गया है। जब कार स्थिर होती है, तो डोरी पर एक अनुप्रस्थ स्पंदन (transverse pulse) $60 \text{ cm/s}$ की गति से यात्रा करता है। जब कार एक क्षैतिज सड़क पर त्वरित होती है, तो स्पंदन की गति $66 \text{ cm/s}$ होती है। कार का त्वरण लगभग कितना है ($\text{ m/s}^2$ में)? $\left(g=10 \text{ m/s}^2\right)$
DifficultAP EAMCET 2018
View SolutionVedclass Products
For Students
Vedclass Test Series
Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.
Start Free TrialFor Teachers
Exam Paper Generator
Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.
Try FreeFor Institutes
Online Exam Module
Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.
See Demo