ઢાળ $\theta$ ધરાવતા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડતા પદાર્થ માટે ગતિઊર્જા અને વેગના સમીકરણો મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $m$ દળ,તેની ભૌમિતિક અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા $I$,ચક્રાવર્તન ત્રિજ્યા $k$ અને ભૌમિતિક ત્રિજ્યા $R$ ધરાવતો પદાર્થ $\theta$ ખૂણો અને $h$ ઊંચાઈ ધરાવતા ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડે છે.
પદાર્થ સરક્યા વિના ગબડતો હોવાથી,તેનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર $v_{cm}$ વેગથી ગતિ કરે છે અને પદાર્થ તેની અક્ષ પર $\omega$ કોણીય વેગથી ફરે છે. પદાર્થની ગતિ એ સ્થાનાંતર અને ચાકગતિનું સંયોજન છે.
પદાર્થની કુલ ગતિઊર્જા $K$ નીચે મુજબ છે:
$K = K_{\text{translational}} + K_{\text{rotational}}$
$K = \frac{1}{2} m v_{cm}^{2} + \frac{1}{2} I \omega^{2}$
અહીં $I = m k^{2}$ અને સરક્યા વિના ગબડવાની શરત $v_{cm} = R \omega$ હોવાથી,$\omega = \frac{v_{cm}}{R}$ થાય.
આ કિંમતો ગતિઊર્જાના સમીકરણમાં મૂકતા:
$K = \frac{1}{2} m v_{cm}^{2} + \frac{1}{2} (m k^{2}) \left( \frac{v_{cm}}{R} \right)^{2}$
$K = \frac{1}{2} m v_{cm}^{2} \left( 1 + \frac{k^{2}}{R^{2}} \right)$
આ ગબડતા પદાર્થની કુલ ગતિઊર્જાનું સૂત્ર છે.
તળિયે વેગ શોધવા માટે,આપણે ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ટોચ પરની સ્થિતિઊર્જા તળિયે કુલ ગતિઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે:
$m g h = K$
$m g h = \frac{1}{2} m v^{2} \left( 1 + \frac{k^{2}}{R^{2}} \right)$
$v$ માટે ઉકેલતા:
$v^{2} = \frac{2 g h}{1 + \frac{k^{2}}{R^{2}}}$
$v = \sqrt{\frac{2 g h}{1 + \frac{k^{2}}{R^{2}}}}$

Explore More

Similar Questions

એક નક્કર ગોળો ઢળતી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે,તો કુલ ઉર્જામાં ચાકગતિ ઉર્જાની ટકાવારી ........ $\%$ હશે.

Difficult
View Solution

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક પોલા નળાકારને $\omega_0$ જેટલા ક્લોકવાઈઝ કોણીય વેગથી ફેરવીને એક ઢળતા સમતલ પર મૂકવામાં આવે છે,જેના માટે ઘર્ષણાંક $\mu = \tan \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ સમક્ષિતિજ સાથે ઢળતા સમતલનો ખૂણો છે. નળાકારનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર કેટલા સમય સુધી સ્થિર રહેશે?

Difficult
View Solution

$R$ ત્રિજ્યા અને $M$ દળ ધરાવતી એક તકતી $v$ ઝડપથી સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે. ત્યારબાદ તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક ઢળતી લીસી સપાટી પર ઉપર ચઢે છે. તકતી ઢાળ પર કેટલી મહત્તમ ઊંચાઈ સુધી જઈ શકે છે?

$R$ ત્રિજ્યા અને $m$ દળ ધરાવતો એક સમાન ગોળો $45^{\circ}$ ના ખૂણે ઢળતા સમતલ પર મૂકવામાં આવે છે. ઘર્ષણાંકના નીચેનામાંથી કયા મૂલ્ય માટે ગોળો સરક્યા વિના ગબડે છે? ખોટો વિકલ્પ પસંદ કરો.

$R$ ત્રિજ્યા અને $M$ દળ ધરાવતો એક નક્કર નળાકાર $h$ ઊંચાઈના ઢળતા સમતલ પરથી ગબડે છે. જ્યારે તે સમતલના તળિયે પહોંચે છે,ત્યારે તેની ચાકગતિ ઉર્જા કેટલી હશે? ($g =$ ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ)

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