એક ગન $v_0$ જેટલી મહત્તમ ઝડપથી ગોળા છોડી શકે છે અને પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવી મહત્તમ સમક્ષિતિજ અવધિ $R = \frac{v_0^2}{g}$ છે. જો તે જ ગન વડે $R$ થી $\Delta x$ જેટલા વધુ અંતરે રહેલા લક્ષ્યને વીંધવાનું હોય,તો સાબિત કરો કે ગનને ઓછામાં ઓછી $h = \Delta x \left[ 1 + \frac{\Delta x}{R} \right]$ ઊંચાઈએ મૂકીને આ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) $h$ ઊંચાઈએથી $v_0$ ઝડપ અને સમક્ષિતિજ સાથે $\theta$ ખૂણે ફેંકવામાં આવેલા પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થનો ગતિપથ નીચે મુજબ છે:
$y = x \tan \theta - \frac{gx^2}{2v_0^2 \cos^2 \theta}$
ધારો કે લક્ષ્ય સમક્ષિતિજ અંતર $x = R + \Delta x$ અને શિરોલંબ સ્થાન $y = -h$ પર છે (પ્રક્ષેપણ બિંદુને ઉગમબિંદુ લેતા).
$-h = (R + \Delta x) \tan \theta - \frac{g(R + \Delta x)^2}{2v_0^2 \cos^2 \theta}$
$R = \frac{v_0^2}{g}$ હોવાથી,$\frac{g}{v_0^2} = \frac{1}{R}$ થાય. આ કિંમત મૂકતા:
$-h = (R + \Delta x) \tan \theta - \frac{(R + \Delta x)^2}{2R \cos^2 \theta}$
$-h = (R + \Delta x) \tan \theta - \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} (1 + \tan^2 \theta)$
$\tan \theta$ માં દ્વિઘાત સમીકરણ તરીકે ગોઠવતા:
$\frac{(R + \Delta x)^2}{2R} \tan^2 \theta - (R + \Delta x) \tan \theta + \left[ \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} - h \right] = 0$
$\tan \theta$ ના વાસ્તવિક ઉકેલ માટે,વિવેચક $D \ge 0$ હોવો જોઈએ:
$D = (R + \Delta x)^2 - 4 \left[ \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} \right] \left[ \frac{(R + \Delta x)^2}{2R} - h \right] \ge 0$
$(R + \Delta x)^2 - \frac{(R + \Delta x)^4}{R^2} + \frac{2h(R + \Delta x)^2}{R} \ge 0$
$(R + \Delta x)^2$ વડે ભાગતા:
$1 - \frac{(R + \Delta x)^2}{R^2} + \frac{2h}{R} \ge 0$
$\frac{2h}{R} \ge \frac{(R + \Delta x)^2 - R^2}{R^2} = \frac{2R\Delta x + \Delta x^2}{R^2}$
$h \ge \Delta x \left[ 1 + \frac{\Delta x}{2R} \right]$

Explore More

Similar Questions

$20\,m$ ની ઊંચાઈ પરથી $1000\,m/s$ ની ઝડપે એક મિસાઇલને સમક્ષિતિજ દિશામાં છોડવામાં આવે છે. તો આ મિસાઇલ જમીન પર કેટલા અંતરે પડશે?

જમીનથી $2\,m$ ની ઊંચાઈએ ગોઠવેલી આડી પાઈપમાંથી પાણી વહી રહ્યું છે. જો તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $3\,m$ ના આડા અંતરે પડે છે,તો જ્યારે પાણી પાઈપમાંથી બહાર નીકળે છે ત્યારે તેની ઝડપ $............\,ms^{-1}$ છે ($g=9.8\,ms^{-2}$ લો).

$180\, km/hr$ ની ઝડપે આડું ઉડતું એક વિમાન $490\, m$ ની ઊંચાઈએથી ખોરાકનું પેકેટ નીચે ફેંકે છે. તેની અવધિ (horizontal range) ........$m$ છે.

$40\,m$ ઊંચાઈ ધરાવતા ટાવરની ટોચ પરથી,એક દડાને $20\,m/s$ ની ઝડપે $30^{\circ}$ ના ઉત્સેધકોણે ઉપરની તરફ ફેંકવામાં આવે છે. દડાને જમીન પર પહોંચવા માટે લાગતો કુલ સમય અને તેના ઉડ્ડયન સમય (તે જ ઊંચાઈ પર પાછા આવવા માટે લાગતો સમય) નો ગુણોત્તર કેટલો હશે? ($g=10\,m/s^2$ લો).

Difficult
View Solution

જમીનથી $0.4\, m$ ની ઊંચાઈ પર,પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થનો વેગ સદિશ સ્વરૂપમાં $\vec v = (6\hat i + 2\hat j)\,m/s$ છે. પ્રક્ષિપ્ત કોણ ...... $^o$ છે $(g = 10\, m/s^2)$.

Difficult
View Solution

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