$(a)$ અડધી તક્તી અને $(b)$ ચોથા ભાગની તક્તીના દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

$(a)$ ધારો અડધી તક્તીનું દળ $m$ અને ત્રિજ્યા $R$ છે તેથી અડધી તક્તીનું એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ દળ, $m+{ M }$/ક્ષેત્રફળ

$=\frac{ M }{\frac{\pi R ^{2}}{2}}=\frac{2 M }{\pi R ^{2}}$

અડધી તક્તીને દળની અને $d r$ જાડાઈની અસંખ્ય $r=0$ થી $r= R$ ત્રિજ્યાઓની બનેલી વિચારો. તેમાંની એક $r$ ત્રિજ્યાની એક રિંગ આકૃતિમાં દર્શાવી છે. અડધા વર્તુળાકાર $r$ ત્રિજ્યા અને $d r$ જાડાઈની રિંગની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ

$d A =\pi r+d r=\pi r d r$

આ રિંગનું દળ $d m=d A \times m$

$\therefore \quad d m=\pi r d r \times \frac{2 M }{\pi R ^{2}}$

$\therefore \quad d m=\frac{2 M }{ R ^{2}} r d r$

જો આ રિંગના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રના યામ $(x, y)$ હોય તો

$(x, y)=\left(0, \frac{2 r}{ R }\right)$

$\therefore \quad x=0$ અને $y=\frac{2 r}{ R }$$\ldots(2)$

આ અર્ધવર્તુળાકાર તક્તીના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રના યામ $\left(x_{ cm }, y_{ cm }\right)$ હોય તો,

$x_{ cm }=\frac{1}{ M } \int_{0}^{ R } x d m=\frac{1}{ M } \int 0 \times d m=0$

અને $y_{ cm }=\frac{1}{ M } \int_{0}^{ R } y d m$

$=\frac{1}{ M } \int_{0}^{ R } \frac{2 r}{ R } \times \frac{2 M }{ R ^{2}} r d r$($\because$ $(1)$ અને $(2)$ પરથી)

 

888-s256

Similar Questions

આપેલ ઝંડા આકારની પાતળી તકતીનું દળ $4\;kg$ છે તો તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રના યામ શું થશે?

  • [JEE MAIN 2020]

વ્હીલને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને નિયમિત ગતિ કરતું તથા યાંત્રિક (રેખીય અને ચાકગતિ) સંતુલનમાં છે તેમ ધારો. કારણ કે તેની ગતિ જાળવી રાખવા બહારથી કોઈ બાહ્યબળ કે ટોર્કની જરૂર નથી. છતાં વ્હીલનાં કણો કેન્દ્ર તરફ કેન્દ્રગામી પ્રવેગ અનુભવે છે. વ્હીલના સંતુલન સાથે આ હકીકતની સમજૂતી કેવી રીતે કરશો ? અડધા વ્હીલને તેના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષને  અનુલક્ષીને નિયમિત ગતિમાં કેવી રીતે ગોઠવશો ? આ ગતિ જાળવી રાખવા બાહ્યબળની જરૂર પડશે ? 

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ત્રિકોણના દ્રવ્યમાન-કેન્દ્રના યામ ....... .

$m$ દળ ના એક બિંદુવત્ પદાર્થ ને $x$ - અક્ષના $(a, 0)$ બિંદુ પર મુક્વામાં આવે છે, તો $(-3 a, 0)$ બિંદુ પર કેટલું દળ મૂકવું જોઈએે કે જેથી દ્રવ્યમાન કેન્દ્રએ ઊગમબિંદુુ પર મળે ?

દઢ વસ્તુના દ્ર.કે.નું સ્થાન શેના પર આધાર રાખે છે ?