એક નક્કર તકતી (disc) અને એક રીંગ,બંનેની ત્રિજ્યા $10\; cm$ છે,તેમને એક આડા ટેબલ પર એકસાથે મૂકવામાં આવે છે,જેની પ્રારંભિક કોણીય ઝડપ $10\pi\; rad\; s^{-1}$ છે. બંનેમાંથી કયું વહેલું ગબડવાનું (roll) શરૂ કરશે? ગતિશીલ ઘર્ષણાંક $\mu_k = 0.2$ છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(B) આપેલ છે: ત્રિજ્યા $r = 10\; cm = 0.1\; m$,પ્રારંભિક કોણીય ઝડપ $\omega_0 = 10\pi\; rad\; s^{-1}$,ગતિશીલ ઘર્ષણાંક $\mu_k = 0.2$,પ્રારંભિક રેખીય વેગ $u = 0$.
ઘર્ષણ બળ $f = \mu_k mg$ એ રેખીય પ્રવેગ $a = \mu_k g$ આપે છે. $v = u + at$ નો ઉપયોગ કરતા,$v = \mu_k gt$ મળે છે.
ટોર્ક $\tau = -f r = -I\alpha$ એ કોણીય પ્રતિપ્રવેગ $\alpha = \frac{\mu_k mgr}{I}$ ઉત્પન્ન કરે છે. $\omega = \omega_0 - \alpha t$ નો ઉપયોગ કરતા,$\omega = \omega_0 - \frac{\mu_k mgr}{I}t$ મળે છે.
જ્યારે $v = r\omega$ થાય ત્યારે ગબડવાની ગતિ શરૂ થાય છે. સમીકરણો મૂકતા:
$\mu_k gt = r(\omega_0 - \frac{\mu_k mgr}{I}t) \implies \mu_k gt = r\omega_0 - \frac{\mu_k mgr^2}{I}t$.
રીંગ માટે $(I = mr^2)$:
$\mu_k gt_r = r\omega_0 - \mu_k gt_r \implies 2\mu_k gt_r = r\omega_0 \implies t_r = \frac{r\omega_0}{2\mu_k g} = \frac{0.1 \times 10\pi}{2 \times 0.2 \times 9.8} \approx 0.80\; s$.
તકતી માટે $(I = \frac{1}{2}mr^2)$:
$\mu_k gt_d = r\omega_0 - 2\mu_k gt_d \implies 3\mu_k gt_d = r\omega_0 \implies t_d = \frac{r\omega_0}{3\mu_k g} = \frac{0.1 \times 10\pi}{3 \times 0.2 \times 9.8} \approx 0.53\; s$.
અહીં $t_d < t_r$ હોવાથી,તકતી રીંગ કરતા વહેલી ગબડવાનું શરૂ કરશે.

Explore More

Similar Questions

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક સમાન અવિરૂપ નળાકાર આડી ખરબચડી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડી રહ્યો છે. ઘર્ષણ બળ કેટલું હશે?

એક નક્કર ગોળો $v$ રેખીય વેગ સાથે ગબડી રહ્યો છે. તેની કુલ ગતિઊર્જા કેટલી છે?

એક પદાર્થ સમક્ષિતિજ સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડી રહ્યો છે. જો પદાર્થની ચાકગતિ ઉર્જા તેની કુલ ગતિ ઉર્જાના $50 \%$ હોય,તો તે પદાર્થ કયો છે?

$2\; m$ ત્રિજ્યા અને $100\; kg$ દળ ધરાવતી એક તકતી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગબડે છે. તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રની ઝડપ $20\; cm/s$ છે. તેને રોકવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડે?

એક નક્કર ગોળાકાર દડો તેની સંમિતિની ધરી પર ઘર્ષણરહિત સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગબડી રહ્યો છે. દડાની ચાકગતિ ઉર્જા અને તેની કુલ ગતિ ઉર્જાનો ગુણોત્તર ................ છે.

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