એક ટ્રેન $30 \; m$ ત્રિજ્યાના અબેન્ક્ડ (unbanked) વર્તુળાકાર ટ્રેક પર $54 \; km/h$ ની ઝડપે દોડે છે. ટ્રેનનું દળ $10^{6} \; kg$ છે. આ હેતુ માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ કોણ પૂરું પાડે છે - એન્જિન કે પાટા? પાટાને ઘસારો થતો અટકાવવા માટે જરૂરી બેન્કિંગનો ખૂણો કેટલો છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) વર્તુળાકાર ટ્રેકની ત્રિજ્યા,$r = 30 \; m$.
ટ્રેનની ઝડપ,$v = 54 \; km/h = 54 \times \frac{5}{18} \; m/s = 15 \; m/s$.
ટ્રેનનું દળ,$m = 10^{6} \; kg$.
કેન્દ્રગામી બળ ટ્રેનના પૈડાં પર પાટા દ્વારા લગાડવામાં આવતા પાર્શ્વ ધક્કા (lateral thrust) દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે. ન્યૂટનના ગતિના ત્રીજા નિયમ મુજબ,પૈડાં પાટા પર સમાન અને વિરુદ્ધ બળ લગાડે છે,જે ઘસારાનું કારણ બને છે.
ઘસારો અટકાવવા માટે જરૂરી બેન્કિંગનો ખૂણો $\theta$ નીચેના સંબંધ દ્વારા મળે છે:
$\tan \theta = \frac{v^{2}}{rg}$
કિંમતો મૂકતા:
$\tan \theta = \frac{(15)^{2}}{30 \times 9.8} = \frac{225}{294} \approx 0.765$
$\theta = \tan^{-1}(0.765) \approx 37.4^{\circ}$.
(નોંધ: જો $g = 10 \; m/s^{2}$ લેવામાં આવે,તો $\tan \theta = \frac{225}{300} = 0.75$,તેથી $\theta = \tan^{-1}(0.75) \approx 36.87^{\circ}$).

Explore More

Similar Questions

એક કારના ટાયર અને રસ્તા વચ્ચેનો સ્થિત ઘર્ષણાંક $0.4$ છે. વળાંકવાળા અઢળ રસ્તા પર કારની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર ઝડપ $10 \,ms^{-1}$ છે. તો રસ્તાની વક્રતાની મહત્તમ ત્રિજ્યા કેટલી હશે? (ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $= 10 \,ms^{-2}$)

$30\, m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા રોડ-ટર્ન પર કારની મહત્તમ ઝડપ કેટલી હશે,જો ટાયર અને રોડ વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.4$ હોય ($.84$ માં)? .......... $m/s$.

એક ડિસ્ક જેના પર તેના કેન્દ્રથી $R$ અંતરે એક સપાટ તળિયાવાળું નાનું બીકર મૂકેલું છે,તે તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષની આસપાસ $\omega$ કોણીય વેગ સાથે ફરી રહી છે. બીકરના તળિયા અને ડિસ્કની સપાટી વચ્ચેનો સ્થિત ઘર્ષણાંક $\mu$ છે. બીકર ડિસ્ક સાથે ત્યારે જ ફરશે જો

એક કણ અચળ ઝડપે વર્તુળાકાર ઓવરબ્રિજ પર ગતિ કરે છે. ઘર્ષણાંક એવી રીતે બદલાય છે કે જેથી ઝડપ અચળ રહે. નીચેનામાંથી કયો આલેખ ઘર્ષણ બળ $f$ અને ખૂણા $\theta$ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે?

Difficult
View Solution

એક છેડેથી બાંધેલી $\ell$ લંબાઈની અસ્થિતિસ્થાપક દોરીના બીજા છેડે $m$ દળ લટકાવેલું છે. જો દોરી સ્થિર છેડામાંથી પસાર થતી શિરોલંબ ધરીની આસપાસ $\frac{1}{\pi}$ પરિભ્રમણ પ્રતિ સેકન્ડ કરે છે,તો દોરીમાં તણાવ કેટલું હશે? [દોરી શિરોલંબ સાથે $\theta$ ખૂણો બનાવે 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