$2 \; m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક હૂપનું વજન $100 \; kg$ છે. તે સમક્ષિતિજ સપાટી પર એવી રીતે ગબડે છે કે તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ $20 \; cm/s$ છે. તેને રોકવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(4 J) હૂપની ત્રિજ્યા,$r = 2 \; m$.
હૂપનું દળ,$m = 100 \; kg$.
દ્રવ્યમાન કેન્દ્રનો વેગ,$v = 20 \; cm/s = 0.2 \; m/s$.
ગબડતા હૂપની કુલ ગતિઊર્જા $(K)$ એ તેની સ્થાનાંતરિત ગતિઊર્જા અને ચાકગતિઊર્જાનો સરવાળો છે.
$K = K_{\text{trans}} + K_{\text{rot}} = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}I\omega^2$.
હૂપ માટે,તેના કેન્દ્રની સાપેક્ષ જડત્વની આઘૂર્ણ $I = mr^2$ છે.
હૂપ સરક્યા વિના ગબડતું હોવાથી,$v = r\omega$,જેનો અર્થ છે કે $\omega = v/r$.
$I$ અને $\omega$ ની કિંમતો ઊર્જાના સમીકરણમાં મૂકતા:
$K = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}(mr^2)(v/r)^2 = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}mv^2 = mv^2$.
હૂપને રોકવા માટે જરૂરી કાર્ય તેની કુલ ગતિઊર્જા જેટલું હોય છે.
$W = K = mv^2 = 100 \; kg \times (0.2 \; m/s)^2 = 100 \times 0.04 = 4 \; J$.

Explore More

Similar Questions

પદાર્થ સરક્યા વિના ગબડતો હોય ત્યારે તેના માટે જરૂરી શરત $v_{cm} = R\omega$ મેળવો.

$Assertion$: એક દ્રઢ તકતી (disc) અચળ કોણીય વેગ સાથે સ્થિર ખરબચડી સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે. તો તકતીના સૌથી નીચેના બિંદુનો પ્રવેગ શૂન્ય છે.
$Reason$: સ્થિર ખરબચડી સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડતી દ્રઢ તકતી માટે,તકતીના સૌથી નીચેના બિંદુનો વેગ હંમેશા શૂન્ય હોય છે.

શું ગબડવા સાથે સરકતા (rolling with slipping) પદાર્થ માટે $v = r\omega$ સંબંધ વાપરી શકાય? શા માટે?

$M$ દળ અને $r$ ત્રિજ્યાનો એક નક્કર સમાન ગોળો ખરબચડી આડી સપાટી પર ગતિ કરી રહ્યો છે,જે આંશિક રીતે ગબડે છે અને આંશિક રીતે સરકે છે. આ ગોળાની આવી ગતિ દરમિયાન,

એક વર્તુળાકાર તકતી સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે અને તકતીનું કેન્દ્ર $v$ જેટલા સમાન વેગથી ગતિ કરે છે. તકતીની ધાર પરના કોઈ બિંદુનો વેગ નીચેનામાંથી કયું મૂલ્ય ધરાવી શકે?

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