$300 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક વર્તુળાકાર રેસટ્રેક $15^{\circ}$ ના ખૂણે ઢળતો (banked) છે. જો રેસ-કારના ટાયર અને રસ્તા વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.2$ હોય,તો:
$(a)$ ટાયરનો ઘસારો ટાળવા માટે રેસકારની શ્રેષ્ઠ ઝડપ કેટલી હશે,અને
$(b)$ લપસી ન જાય તે માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ કેટલી હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ઢળતા રસ્તા પર,લંબબળનો સમક્ષિતિજ ઘટક અને ઘર્ષણ બળ કારને લપસ્યા વિના વર્તુળાકાર વળાંક પર ગતિશીલ રાખવા માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે.
$(a)$ શ્રેષ્ઠ ઝડપ પર,લંબ પ્રતિક્રિયાનો સમક્ષિતિજ ઘટક જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડવા માટે પૂરતો છે,અને ઘર્ષણ બળની જરૂર પડતી નથી. શ્રેષ્ઠ ઝડપ $v_{o}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$v_{o} = \sqrt{R g \tan \theta}$
અહીં $R = 300 \; m$,$\theta = 15^{\circ}$,અને $g = 9.8 \; m/s^{2}$ છે:
$v_{o} = \sqrt{300 \times 9.8 \times \tan(15^{\circ})} = \sqrt{2940 \times 0.2679} \approx 28.1 \; m/s$.
$(b)$ લપસવાનું ટાળવા માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ $v_{\max}$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$v_{\max} = \sqrt{R g \left( \frac{\mu_{s} + \tan \theta}{1 - \mu_{s} \tan \theta} \right)}$
અહીં $\mu_{s} = 0.2$ છે:
$v_{\max} = \sqrt{300 \times 9.8 \times \left( \frac{0.2 + 0.2679}{1 - (0.2 \times 0.2679)} \right)} = \sqrt{2940 \times \left( \frac{0.4679}{0.9464} \right)} \approx 38.1 \; m/s$.

Explore More

Similar Questions

ગાડીના બે ટાયર વચ્ચેનું અંતર $1.5 \, m$ છે. ગાડીનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર જમીનથી $2 \, m$ ઊંચાઈ પર છે. $120 \, m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા રોડ પર વળાંક લેવા માટે ગાડીની ઝડપ ........ $m/s$ હોવી જોઈએ.

$m$ દળનો એક બ્લોક સમક્ષિતિજ ટર્નટેબલ પર કેન્દ્રથી $x$ અંતરે રાખેલ છે. જો બ્લોક અને ટર્નટેબલની સપાટી વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ હોય,તો ટેબલની મહત્તમ કોણીય ઝડપ કેટલી હોવી જોઈએ જેથી બ્લોક સરકે નહીં?

$800 \, kg$ દળ ધરાવતું વાહન $30^{\circ}$ ઢળતા રસ્તા પર લપસ્યા વગર મહત્તમ શક્ય ઝડપે વળાંક લે છે,ત્યારે તેના પર લાગતું લંબબળ $N$ એ $... \times 10^{3} \, kg \cdot m/s^{2}$ છે. [આપેલ છે: $\cos 30^{\circ} = 0.87, \mu_{s} = 0.2$]

એક સિક્કો ડિસ્ક પર મૂકવામાં આવ્યો છે. સિક્કા અને ડિસ્ક વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ છે. જો ડિસ્કના કેન્દ્રથી સિક્કાનું અંતર $r$ હોય,તો ડિસ્કને આપી શકાય તેવો મહત્તમ કોણીય વેગ કેટલો હશે,જેથી સિક્કો સરકી ન જાય?

ફ્લોર સાફ કરવા માટે,એક સફાઈ મશીન $R$ ત્રિજ્યાના ગોળાકાર મોપને કુલ બળ $F$ સાથે ઊભી રીતે નીચે દબાવે છે અને તેને તેની ધરીની આસપાસ અચળ કોણીય ઝડપ સાથે ફેરવે છે. જો બળ $F$ મોપ પર સમાનરૂપે વિતરિત થયેલ હોય અને મોપ તથા ફ્લોર વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ હોય,તો મશીન દ્વારા મોપ પર લાગતું ટોર્ક કેટલું હશે?

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