द्रव्यमान $m$ और त्रिज्या $R$ का एक समान गोला एक खुरदरी क्षैतिज सतह पर रखा गया है। गोले को फर्श से $h$ ऊंचाई पर क्षैतिज रूप से मारा जाता है। निम्नलिखित का मिलान करें:
$(a)$ $h = \frac{R}{2}$$(i)$ गोला बिना फिसले स्थिर वेग से लुढ़कता है और ऊर्जा का कोई नुकसान नहीं होता है।
$(b)$ $h = R$$(ii)$ गोला घड़ी की दिशा में घूमता है,घर्षण से ऊर्जा खो देता है।
$(c)$ $h = \frac{3R}{2}$$(iii)$ गोला घड़ी की विपरीत दिशा में घूमता है,घर्षण से ऊर्जा खो देता है।
$(d)$ $h = \frac{7R}{5}$$(iv)$ गोले में केवल स्थानांतरीय गति होती है,घर्षण से ऊर्जा खो देता है।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A-(III), B-(IV), C-(II), D-(I)) जब एक गोले को $h$ ऊंचाई पर मारा जाता है,तो आवेग $J$ रैखिक संवेग $mv = J$ और केंद्र के सापेक्ष कोणीय संवेग $L = J(h - R) = I\omega = \frac{2}{5}mR^2\omega$ प्रदान करता है।
अतः,$v = \frac{J}{m}$ और $\omega = \frac{J(h-R)}{\frac{2}{5}mR^2} = \frac{5J(h-R)}{2mR^2}$.
निचले बिंदु का वेग $v_{bottom} = v - \omega R = \frac{J}{m} - \frac{5J(h-R)}{2mR} = \frac{J}{2mR} [2R - 5h + 5R] = \frac{J}{2mR} [7R - 5h]$.
शुद्ध लोटनिक गति (pure rolling) के लिए,$v_{bottom} = 0$,जिसका अर्थ है $h = \frac{7R}{5}$. यह $(d)-(i)$ के अनुरूप है।
यदि $h < \frac{7R}{5}$ है,तो $v_{bottom} > 0$,इसलिए गोला आगे की ओर फिसलता है,घर्षण पीछे की ओर कार्य करता है,जिससे घड़ी की दिशा में घूर्णन (केंद्र के सापेक्ष) होता है,जो $(ii)$ या $(iv)$ के अनुरूप है। विशेष रूप से,यदि $h=R$ है,तो $\omega=0$,इसलिए इसमें केवल स्थानांतरीय गति $(iv)$ होती है। यदि $h < R$ है,तो $\omega$ ऋणात्मक (घड़ी की विपरीत दिशा) है,इसलिए $(iii)$। यदि $R < h < \frac{7R}{5}$ है,तो $\omega$ धनात्मक (घड़ी की दिशा) है,इसलिए $(ii)$।
अतः: $(a)-(iii)$,$(b)-(iv)$,$(c)-(ii)$,$(d)-(i)$.

Explore More

Similar Questions

$m$ द्रव्यमान और $R$ त्रिज्या वाली एक रिंग पर चित्र में दिखाए अनुसार तीन कण जुड़े हुए हैं। रिंग के केंद्र की गति $v_0$ है। निकाय की गतिज ऊर्जा क्या है ($, mv_0^2$ में)? (फिसलन अनुपस्थित है)

चित्र में दिखाए अनुसार एक स्पूल को एक निरंतर बल $F (< Mg)$ द्वारा लंबवत रूप से खींचा जाता है। निम्नलिखित में से कौन सा आरेख स्पूल पर कार्य करने वाले घर्षण बल की दिशा को सही ढंग से दर्शाता है?

Difficult
View Solution

$2 \ kg$ द्रव्यमान और $30 \ cm$ लंबाई की एक समान छड़ $AB$ एक चिकनी क्षैतिज सतह पर विरामावस्था में है। सिरे $B$ पर $0.2 \ Ns$ का बल का आवेग लगाया जाता है। छड़ को समकोण पर घूमने में लगा समय $\frac{\pi}{X} \ s$ है,जहाँ $X = \text{ . . . . . . }$.

एक पतली एकसमान छड़ एक घर्षणरहित क्षैतिज सतह पर रखी है और सतह पर किसी भी तरह से चलने के लिए स्वतंत्र है। इसका द्रव्यमान $0.300 \, kg$ और लंबाई $2 \, m$ है। प्रत्येक $0.100 \, kg$ द्रव्यमान वाले दो कण उसी सतह पर छड़ के दोनों सिरों की ओर छड़ के लंबवत दिशा में गति कर रहे हैं। एक कण $10 \, m/s$ के वेग से एक सिरे की ओर और दूसरा $5 \, m/s$ के वेग से दूसरे सिरे की ओर गति करता है। यदि कणों और छड़ के बीच टक्कर पूरी तरह से प्रत्यास्थ है और दोनों कण एक साथ छड़ से टकराते हैं,तो टक्कर के बाद छड़ के द्रव्यमान केंद्र का वेग $m/s$ में ज्ञात कीजिए।

नीचे दिए गए ग्राफ समय $t$ के फलन के रूप में कोणीय वेग $\omega$ को दर्शाते हैं। किस ग्राफ में कोणीय त्वरण $\alpha$ का परिमाण लगातार घट रहा है?

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