$20 \; kg$ द्रव्यमान और $20 \; cm$ त्रिज्या वाले एक फ्लाईव्हील के रिम पर नगण्य द्रव्यमान की एक डोरी लपेटी गई है। चित्र में दिखाए अनुसार डोरी पर $25 \; N$ का एक स्थिर खिंचाव बल लगाया जाता है। फ्लाईव्हील को घर्षण रहित बेयरिंग के साथ एक क्षैतिज धुरी पर लगाया गया है।
$(a)$ पहिये का कोणीय त्वरण ज्ञात कीजिए।
$(b)$ जब $2 \; m$ डोरी खुल जाती है,तो खिंचाव बल द्वारा किया गया कार्य ज्ञात कीजिए।
$(c)$ इस बिंदु पर पहिये की गतिज ऊर्जा भी ज्ञात कीजिए। मान लीजिए कि पहिया विरामावस्था से शुरू होता है।
$(d)$ भाग $(b)$ और $(c)$ के उत्तरों की तुलना कीजिए।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) हम $I \alpha = \tau$ का उपयोग करते हैं।
आघूर्ण $\tau = F R = 25 \times 0.20 \; Nm = 5.0 \; Nm$ (चूंकि $R = 0.20 \; m$ है)।
$I$ (अपनी धुरी के परितः फ्लाईव्हील का जड़त्व आघूर्ण) $= \frac{M R^2}{2} = \frac{20.0 \times (0.2)^2}{2} = 0.4 \; kg \cdot m^2$.
$\alpha$ (कोणीय त्वरण) $= \frac{\tau}{I} = \frac{5.0 \; Nm}{0.4 \; kg \cdot m^2} = 12.5 \; rad/s^2$.
$(b)$ $2 \; m$ डोरी खोलने के लिए खिंचाव बल द्वारा किया गया कार्य $= F \times d = 25 \; N \times 2 \; m = 50 \; J$.
$(c)$ मान लीजिए $\omega$ अंतिम कोणीय वेग है। प्राप्त गतिज ऊर्जा $= \frac{1}{2} I \omega^2$.
चूंकि पहिया विरामावस्था से शुरू होता है,$\omega^2 = \omega_0^2 + 2 \alpha \theta$,जहाँ $\omega_0 = 0$.
कोणीय विस्थापन $\theta = \frac{\text{खुली हुई डोरी की लंबाई}}{R} = \frac{2 \; m}{0.2 \; m} = 10 \; rad$.
$\omega^2 = 2 \times 12.5 \times 10.0 = 250 \; (rad/s)^2$.
प्राप्त गतिज ऊर्जा $= \frac{1}{2} \times 0.4 \times 250 = 50 \; J$.
$(d)$ उत्तर समान हैं,अर्थात पहिये द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा बल द्वारा किए गए कार्य के बराबर है। घर्षण के कारण ऊर्जा की कोई हानि नहीं होती है।

Explore More

Similar Questions

एक ठोस गोला अपने व्यास के परितः शुद्ध घूर्णन गति में है। इसके कोणीय संवेग $(L)$ और गतिज ऊर्जा $(K)$ का अनुपात $\frac{\pi}{22}$ है। गोले का कोणीय वेग $(\omega)$ ज्ञात कीजिए। ($\pi = \frac{22}{7}$ लें) ($rad/s$ में)

$l$ लंबाई और $\rho$ घनत्व वाली एक समान छड़ अपने एक सिरे से गुजरने वाली ऊर्ध्वाधर अक्ष के परितः घूम रही है। यदि $\omega$ छड़ का कोणीय वेग है,तो छड़ के प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगने वाला अभिकेंद्री बल क्या है?

एक समान डिस्क पर $F$ परिमाण के दो समान बल कार्य करते हैं। उनमें से एक डिस्क के स्पर्शरेखीय कार्य करता है,जबकि दूसरा डिस्क के केंद्र बिंदु पर कार्य करता है। डिस्क की सतह और जमीन की सतह के बीच घर्षण $nF$ है। यदि $r$ डिस्क की त्रिज्या है,तो $n$ का मान क्या होगा?

$L$ लंबाई और $M$ द्रव्यमान का एक समान पतला लकड़ी का तख्ता $AB$ एक मेज पर इस प्रकार रखा गया है कि उसका $B$ सिरा मेज के किनारे से थोड़ा बाहर है। जब सिरे $B$ पर एक आवेग $J$ दिया जाता है,तो तख्ता ऊपर की ओर गति करता है और द्रव्यमान केंद्र मेज की सतह से $h$ ऊँचाई तक ऊपर उठता है। तब,

डिस्क $A$ और डिस्क $B$ (जिसमें छेद है) का द्रव्यमान और त्रिज्या समान है,और उन पर एक डोरी लपेटी गई है जैसा कि दिखाया गया है। प्रत्येक निकाय की डोरी पर समान बल $F$ लगाया जाता है। घर्षण रोलिंग के लिए पर्याप्त है। समय $t$ के बाद,$A$ का वेग $v_A$ है और $B$ का वेग $v_B$ है,और उनकी गतिज ऊर्जा क्रमशः $k_A$ और $k_B$ है। तो:

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