એક નક્કર ગોળો સમાન ઊંચાઈ પરંતુ અલગ-અલગ ઢાળના ખૂણા ધરાવતા બે અલગ-અલગ ઢળતા સમતલો પર નીચે ગબડે છે.
$(a)$ શું તે દરેક કિસ્સામાં સમાન ઝડપે તળિયે પહોંચશે?
$(b)$ શું તેને એક સમતલ પર નીચે ગબડતા બીજા કરતા વધુ સમય લાગશે?
$(c)$ જો તેમ હોય,તો કયા સમતલ પર અને શા માટે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) હા. $(b)$ હા. $(c)$ નાના ઢાળ પર.
$(a)$ ધારો કે ગોળાનું દળ $m$,સમતલની ઊંચાઈ $h$ અને તળિયે વેગ $v$ છે. ઉર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,ટોચ પરની સ્થિતિ ઉર્જા એ તળિયે કુલ ગતિ ઉર્જા (સ્થાનાંતરિત + ભ્રમણીય) જેટલી હોય છે:
$mgh = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}I\omega^2$
નક્કર ગોળા માટે,$I = \frac{2}{5}mr^2$ અને $\omega = v/r$. આ કિંમતો મૂકતા:
$mgh = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}(\frac{2}{5}mr^2)(v/r)^2 = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{5}mv^2 = \frac{7}{10}mv^2$
$v = \sqrt{\frac{10}{7}gh}$. કારણ કે $v$ માત્ર $h$ અને $g$ પર આધાર રાખે છે,તેથી બંને સમતલો માટે તળિયે ઝડપ સમાન રહેશે.
$(b)$ અને $(c)$ $\theta$ ખૂણાવાળા ઢાળ પર ગબડતા ગોળાનો પ્રવેગ $a = \frac{g \sin \theta}{1 + I/mr^2} = \frac{g \sin \theta}{1 + 2/5} = \frac{5}{7}g \sin \theta$ છે. કારણ કે $a \propto \sin \theta$,નાના ખૂણા $\theta$ વાળા સમતલ પર પ્રવેગ ઓછો હોય છે. $u=0$ સાથે ગતિના પ્રથમ સમીકરણ $v = u + at$ નો ઉપયોગ કરતા,$t = v/a$ મળે. કારણ કે $v$ અચળ છે અને નાના ખૂણા માટે $a$ ઓછો છે,તેથી નાના ઢાળવાળા સમતલ પર તળિયે પહોંચવા માટે લાગતો સમય $t$ વધુ હશે.

Explore More

Similar Questions

$M_c$ દળ ધરાવતો નળાકાર અને $M_s$ દળ ધરાવતો ગોળો અનુક્રમે બે ઢળતી સપાટીઓ પર બિંદુ $A$ અને $B$ પર મૂકવામાં આવ્યા છે (આકૃતિ જુઓ). જો તેઓ ઢળતી સપાટી પર સરક્યા વિના ગબડે છે અને તેમનો પ્રવેગ સમાન હોય,તો ગુણોત્તર $\frac{\sin \theta_c}{\sin \theta_s}$ શોધો.

ધારો કે $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા પદાર્થને $h$ ઊંચાઈએ આવેલા તેના સૌથી ઉપરના બિંદુ $A$ થી ઢળતા સમતલ પર સરક્યા વિના ગબડવા દેવામાં આવે છે. જ્યારે પદાર્થ ઢળતા સમતલના તળિયે પહોંચે છે ત્યારે તેના દ્વારા પ્રાપ્ત વેગ $\beta = 1 + \frac{I}{MR^2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. વેગ $v$ માટેનું સૂત્ર શોધો.

Difficult
View Solution

$m$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતો એક પોલો ગોળો $\theta$ ખૂણાવાળા ખરબચડા ઢળતા સમતલ પર નીચે તરફ ગબડી રહ્યો છે. જો પોલા ગોળા અને ઢળતા સમતલ વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ હોય,તો ........

એક નક્કર નળાકારને $\theta$ ઢાળવાળી ખરબચડી સપાટી પર મૂકવામાં આવે છે. નળાકાર સરક્યા વિના ગબડે તે માટે નળાકાર અને સપાટી વચ્ચેના સ્થિત ઘર્ષણાંકનું લઘુત્તમ મૂલ્ય કેટલું હશે?

Difficult
View Solution

એક ઢળતી સપાટી સમક્ષિતિજ સાથે $30^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે છે. આ ઢળતી સપાટી પરથી સ્થિર સ્થિતિમાંથી ગબડતા એક નક્કર ગોળાનો રેખીય પ્રવેગ કેટલો હશે? ($g=$ ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ,$\sin 30^{\circ}=0.5$)

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