$2 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક હૂપનું વજન $100 \; kg$ છે. તે સમક્ષિતિજ સપાટી પર એવી રીતે ગબડે છે કે તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ $20 \; cm/s$ છે. તેને રોકવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(4 J) હૂપની ત્રિજ્યા,$r = 2 \; m$.
હૂપનું દળ,$m = 100 \; kg$.
દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનો વેગ,$v = 20 \; cm/s = 0.2 \; m/s$.
ગબડતા હૂપની કુલ ગતિઊર્જા $(K)$ એ તેની સ્થાનાંતરિત ગતિઊર્જા અને ચાકગતિઊર્જાનો સરવાળો છે.
$K = K_{\text{trans}} + K_{\text{rot}} = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}I\omega^2$.
હૂપ માટે,તેના કેન્દ્રની સાપેક્ષ જડત્વની આઘૂર્ણ $I = mr^2$ છે.
હૂપ સરક્યા વિના ગબડતું હોવાથી,$v = r\omega$,જેનો અર્થ છે કે $\omega = v/r$.
$I$ અને $\omega$ ની કિંમતો ઊર્જાના સમીકરણમાં મૂકતા:
$K = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}(mr^2)(v/r)^2 = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}mv^2 = mv^2$.
હૂપને રોકવા માટે જરૂરી કાર્ય તેની કુલ ગતિઊર્જા જેટલું હોય છે.
$W = K = mv^2 = 100 \; kg \times (0.2 \; m/s)^2 = 100 \times 0.04 = 4 \; J$.

Explore More

Similar Questions

સમાન દળ ધરાવતી એક પાતળી વર્તુળાકાર રીંગ અને એક વર્તુળાકાર ડિસ્ક સરક્યા વિના ગબડે છે. જો તેમના રેખીય વેગ સમાન હોય અને ડિસ્કની કુલ ગતિઊર્જા $6 \ J$ હોય,તો રીંગની કુલ ગતિઊર્જા કેટલી હશે ($J$ માં)?

એક પૈડું સમતલ સપાટી પર ગબડી રહ્યું છે. રીમના સૌથી ઉચ્ચતમ બિંદુ પર રહેલા કણની ઝડપ $8 \ m/s$ છે. પૈડાના કેન્દ્રની સપાટીએ રહેલા રીમના બિંદુ પર કણની ઝડપ કેટલી હશે?

એક ડિસ્ક સમક્ષિતિજ સપાટી પર (સરક્યા વગર) ગબડી રહી છે. $C$ તેનું કેન્દ્ર છે અને $Q$ અને $P$ એ $C$ માંથી પસાર થતી એક જ સમક્ષિતિજ રેખા પરના બે બિંદુઓ છે,જેથી $Q$ એ $C$ થી $r$ અંતરે છે અને $P$ એ વિરુદ્ધ દિશામાં $C$ થી $r$ અંતરે છે. જો $V_P, V_Q$ અને $V_C$ એ અનુક્રમે બિંદુઓ $P, Q$ અને $C$ ના વેગના મૂલ્યો હોય,તો:

એક નળાકાર ઢળતી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે. તેની સ્વતંત્રતાની માત્રા (degrees of freedom) કેટલી છે?

$2\; m$ ત્રિજ્યા અને $100\; kg$ દળ ધરાવતી એક તકતી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગબડે છે. તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ $20\; cm/s$ છે. તેને રોકવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડે?

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