એક માણસ ફરતા પ્લેટફોર્મ પર ઉભો છે અને તેના હાથ આડા ફેલાવેલા છે,જેમાં દરેક હાથમાં $5\; kg$ વજન છે. પ્લેટફોર્મની કોણીય ઝડપ $30$ પરિભ્રમણ પ્રતિ મિનિટ છે. ત્યારબાદ માણસ તેના હાથને શરીરની નજીક લાવે છે,જેથી દરેક વજનનું અક્ષથી અંતર $90\; cm$ થી બદલાઈને $20\; cm$ થાય છે. માણસ અને પ્લેટફોર્મની જડત્વની આઘૂર્ણ (moment of inertia) અચળ અને $7.6\; kg\; m^2$ જેટલી ગણી શકાય.
$(a)$ તેની નવી કોણીય ઝડપ કેટલી હશે? (ઘર્ષણને અવગણો.)
$(b)$ શું આ પ્રક્રિયામાં ગતિ ઉર્જાનું સંરક્ષણ થાય છે? જો નહીં,તો આ ફેરફાર ક્યાંથી આવે છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) માણસ અને પ્લેટફોર્મ સિસ્ટમની જડત્વની આઘૂર્ણ $I_{man+platform} = 7.6\; kg\; m^2$.
વજનની પ્રારંભિક જડત્વની આઘૂર્ણ $I_{w1} = 2 \times m r_1^2 = 2 \times 5 \times (0.9)^2 = 8.1\; kg\; m^2$.
કુલ પ્રારંભિક જડત્વની આઘૂર્ણ $I_i = 7.6 + 8.1 = 15.7\; kg\; m^2$.
પ્રારંભિક કોણીય ઝડપ $\omega_i = 30\; rev/min$.
વજનની અંતિમ જડત્વની આઘૂર્ણ $I_{w2} = 2 \times m r_2^2 = 2 \times 5 \times (0.2)^2 = 0.4\; kg\; m^2$.
કુલ અંતિમ જડત્વની આઘૂર્ણ $I_f = 7.6 + 0.4 = 8.0\; kg\; m^2$.
કોણીય વેગમાનના સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,$I_i \omega_i = I_f \omega_f$.
$\omega_f = \frac{I_i \omega_i}{I_f} = \frac{15.7 \times 30}{8.0} = 58.875\; rev/min \approx 58.88\; rev/min$.
$(b)$ ગતિ ઉર્જાનું સંરક્ષણ થતું નથી. અંતિમ ગતિ ઉર્જા $K_f = \frac{1}{2} I_f \omega_f^2$ એ પ્રારંભિક ગતિ ઉર્જા $K_i = \frac{1}{2} I_i \omega_i^2$ કરતા વધારે છે. ગતિ ઉર્જામાં આ વધારો માણસ દ્વારા તેના હાથને કેન્દ્રત્યાગી બળની વિરુદ્ધ અંદરની તરફ ખેંચવા માટે કરવામાં આવેલા કાર્યને કારણે છે.

Explore More

Similar Questions

$10 \; g$ દળની અને $500 \; m/s$ ની ઝડપ ધરાવતી એક ગોળી દરવાજામાં છોડવામાં આવે છે અને તે દરવાજાના બરાબર કેન્દ્રમાં ખૂંપી જાય છે. દરવાજો $1.0 \; m$ પહોળો છે અને તેનું વજન $12 \; kg$ છે. તે એક છેડે મિજાગરાથી જોડાયેલ છે અને ઘર્ષણ રહિત શિરોલંબ અક્ષની આસપાસ ફરે છે. ગોળી દરવાજામાં ખૂંપી ગયા પછી તરત જ દરવાજાની કોણીય ઝડપ શોધો.

Difficult
View Solution

એક દ્રઢ ગોળાકાર પદાર્થ કોઈ પણ બાહ્ય ટોર્ક વગર એક અક્ષની આસપાસ ફરી રહ્યો છે. તાપમાનમાં ફેરફારને કારણે,તેનું કદ $1\%$ વધે છે. તેની કોણીય ઝડપ:

જો પૃથ્વી તેના દળમાં કોઈ પણ ફેરફાર કર્યા વગર અચાનક તેની વર્તમાન ત્રિજ્યાના $\frac{1}{n}$ ભાગ જેટલી સંકોચાઈ જાય, તો નવા દિવસનો સમયગાળો લગભગ કેટલો હશે?

એક નક્કર ગોળો મુક્ત અવકાશમાં પરિભ્રમણ કરી રહ્યો છે. જો ગોળાનું દળ અચળ રાખીને તેની ત્રિજ્યા વધારવામાં આવે,તો નીચેનામાંથી કઈ રાશિ પર કોઈ અસર થશે નહીં?

કોણીય વેગમાનના સંરક્ષણનો નિયમ જણાવો અને સ્વિવેલ ખુરશી પર બેઠેલી છોકરીના ઉદાહરણ સાથે તેની ચર્ચા કરો.

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