એક ક્રિકેટ ફિલ્ડર ક્રિકેટના દડાને $v_{0}$ ની ઝડપથી ફેંકી શકે છે. જો તે $u$ ઝડપથી દોડતી વખતે સમક્ષિતિજ સાથે $\theta$ ખૂણે દડો ફેંકે,તો નીચેના શોધો:
$(a)$ પ્રેક્ષક દ્વારા જોવામાં આવતા હવામાં દડાના પ્રક્ષેપણનો સમક્ષિતિજ સાથેનો અસરકારક ખૂણો.
$(b)$ ઉડ્ડયન સમય (Time of flight).
$(c)$ પ્રક્ષેપણ બિંદુથી દડો જ્યાં જમીન પર પડશે તે અંતર (સમક્ષિતિજ અવધિ).
$(d)$ તે ખૂણો $\theta$ શોધો કે જેના પર તેણે દડો ફેંકવો જોઈએ જેથી $(c)$ માં મળેલ સમક્ષિતિજ અવધિ મહત્તમ થાય.
$(e)$ જો $u > v_{0}$,$u = v_{0}$,અને $u < v_{0}$ હોય,તો મહત્તમ અવધિ માટે $\theta$ કેવી રીતે બદલાય છે?
$(f)$ $(e)$ માં મળેલ $\theta$ ની સરખામણી $u = 0$ (એટલે કે $45^{\circ}$) માટેના ખૂણા સાથે કેવી રીતે થાય છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે ફિલ્ડરનો વેગ $\vec{u} = u\hat{i}$ છે અને ફિલ્ડરની સાપેક્ષમાં દડાનો વેગ $\vec{v}_{rel} = v_{0}\cos\theta\hat{i} + v_{0}\sin\theta\hat{j}$ છે.
$(a)$ જમીનની સાપેક્ષમાં દડાનો વેગ $\vec{v} = (u + v_{0}\cos\theta)\hat{i} + (v_{0}\sin\theta)\hat{j}$ છે. અસરકારક ખૂણો $\alpha$ એ $\tan\alpha = \frac{v_{0}\sin\theta}{u + v_{0}\cos\theta}$ દ્વારા મળે છે,તેથી $\alpha = \tan^{-1}\left(\frac{v_{0}\sin\theta}{u + v_{0}\cos\theta}\right)$.
$(b)$ વેગનો શિરોલંબ ઘટક $v_{y} = v_{0}\sin\theta$ છે. ઉડ્ડયન સમય $T = \frac{2v_{y}}{g} = \frac{2v_{0}\sin\theta}{g}$ છે.
$(c)$ સમક્ષિતિજ અવધિ $R = v_{x}T = (u + v_{0}\cos\theta)\left(\frac{2v_{0}\sin\theta}{g}\right) = \frac{2uv_{0}\sin\theta + v_{0}^{2}\sin(2\theta)}{g}$ છે.
$(d)$ $R$ ને મહત્તમ કરવા માટે,$\frac{dR}{d\theta} = 0$ લો: $\frac{d}{d\theta}\left[\frac{2uv_{0}\sin\theta + v_{0}^{2}\sin(2\theta)}{g}\right] = 0 \Rightarrow 2uv_{0}\cos\theta + 2v_{0}^{2}\cos(2\theta) = 0 \Rightarrow v_{0}\cos(2\theta) = -u\cos\theta$.
$(e)$ $v_{0}(2\cos^{2}\theta - 1) = -u\cos\theta$ ઉકેલતા,આપણને $2v_{0}\cos^{2}\theta + u\cos\theta - v_{0} = 0$ મળે છે. $\cos\theta$ માટે દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $\cos\theta = \frac{-u + \sqrt{u^{2} + 8v_{0}^{2}}}{4v_{0}}$. જેમ $u$ વધે છે,તેમ $\cos\theta$ ઘટે છે,જેનો અર્થ છે કે $\theta$ વધે છે.
$(f)$ $u=0$ માટે,$\theta = 45^{\circ}$. જો $u > 0$ હોય,તો વધારાના સમક્ષિતિજ વેગ $u$ ને સરભર કરવા માટે $\theta < 45^{\circ}$ હોવો જોઈએ.

Explore More

Similar Questions

એક ક્રિકેટર દડાને મહત્તમ $100 \; m$ ના સમક્ષિતિજ અંતર સુધી ફેંકી શકે છે. તો તે જ ક્રિકેટર તે દડાને જમીનથી કેટલી ઊંચાઈ (મીટરમાં) સુધી ફેંકી શકે?

એક બંદૂકને તેની નળીની સીધી રેખામાં રહેલા લક્ષ્ય પર તાકવામાં આવે છે. જે ક્ષણે બંદૂકમાંથી ગોળી છોડવામાં આવે છે,તે જ ક્ષણે લક્ષ્યને મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તેને ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ નીચે પડવા દેવામાં આવે છે. ગોળી:

સમય $t$ પર પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થનું સમક્ષિતિજ અને શિરોલંબ સ્થાનાંતર અનુક્રમે $x=36 t$ અને $y=48 t-4.9 t^2$ છે. પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થનો પ્રારંભિક વેગ $m/s$ માં કેટલો હશે?

એક દડાને ઉપરની તરફ ફેંકવામાં આવે છે અને તે પરવલયાકાર માર્ગે ગતિ કરીને જમીન પર પાછો આવે છે. નીચેનામાંથી શું અચળ રહે છે?

પ્રક્ષિપ્ત ગતિના કિસ્સામાં,નીચેનામાંથી કઈ આકૃતિ વેગના સમક્ષિતિજ ઘટક $(u_{x})$ નો સમય $t$ સાથેનો ફેરફાર દર્શાવે છે? (ધારો કે હવાનો અવરોધ નગણ્ય છે.)

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