$R$ અને $2R$ ત્રિજ્યા અને $h$ સમાન ઊંચાઈ ધરાવતા બે નળાકાર પોલા ડ્રમ અનુક્રમે $\omega$ (ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં) અને $\omega$ (ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં) કોણીય વેગ સાથે ફરી રહ્યા છે. તેમની ધરીઓ,જે સ્થિર છે,તે સમાંતર છે અને એક સમક્ષિતિજ સમતલમાં $3R$ અંતરે અલગ થયેલી છે. હવે તેમને સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે.
$(a)$ સંપર્ક પછી તરત જ ઘર્ષણ બળો દર્શાવો.
$(b)$ સંપર્ક પછી તરત જ સિસ્ટમની બહારના બળો અને ટોર્કને ઓળખો.
$(c)$ જ્યારે ઘર્ષણ બંધ થાય ત્યારે અંતિમ કોણીય વેગનો ગુણોત્તર શું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) આકૃતિ પ્રશ્નમાં આપેલી પરિસ્થિતિ દર્શાવે છે. સંપર્ક બિંદુ પર,નાના ડ્રમનો વેગ $v_1 = R\omega$ (ઉપરની તરફ) છે અને મોટા ડ્રમનો વેગ $v_2 = 2R\omega$ (નીચેની તરફ) છે. આ સાપેક્ષ વેગને કારણે,ઘર્ષણ બળ $f$ નાના ડ્રમ પર નીચેની દિશામાં અને મોટા ડ્રમ પર ઉપરની દિશામાં લાગે છે.
$(b)$ સિસ્ટમ પર લાગતા બાહ્ય બળો એ સંપર્ક બિંદુ પરના લંબ બળો અને સ્થિર ધરીઓ પરના પ્રતિક્રિયા બળો છે. ધારો કે $F$ એ સંપર્ક બિંદુ પરનું લંબ બળ છે. ધરીઓ પરના પ્રતિક્રિયા બળો $F'$ અને $F$ છે. સિસ્ટમ પરનું કુલ બાહ્ય બળ શૂન્ય છે. નાના ડ્રમના કેન્દ્રની આસપાસ બાહ્ય ટોર્ક $\tau = F \times 3R$ (ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં) છે.
$(c)$ ધારો કે $\omega_1$ અને $\omega_2$ એ અનુક્રમે નાના અને મોટા ડ્રમના અંતિમ કોણીય વેગ છે. જ્યારે ઘર્ષણ બંધ થાય છે,ત્યારે સંપર્ક બિંદુ પર કોઈ સાપેક્ષ ગતિ હોતી નથી.
તેથી,સ્પર્શક વેગ સમાન હોવા જોઈએ: $R\omega_1 = 2R\omega_2$.
તેથી,અંતિમ કોણીય વેગનો ગુણોત્તર $\frac{\omega_1}{\omega_2} = 2$ છે.

Explore More

Similar Questions

$ABC$ એક સમબાજુ ત્રિકોણ છે જેનું કેન્દ્ર $O$ છે. $\vec F_1, \vec F_2$ અને $\vec F_3$ એ અનુક્રમે $AB, BC$ અને $AC$ બાજુઓ પર લાગતા ત્રણ બળો દર્શાવે છે. જો $O$ ની આસપાસ કુલ ટોર્ક શૂન્ય હોય,તો $\vec F_3$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

$a = 30\,cm$ બાજુ ધરાવતો એક સમઘન બ્લોક $v = 2\,m/s$ ના વેગથી લીસી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ગતિ કરે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સપાટી પર એક બિંદુ $O$ પાસે નાનો અવરોધ (bump) છે. બ્લોક અવરોધ સાથે અથડાયા પછી તરત જ તેની કોણીય ઝડપ ($rad/s$ માં) કેટલી હશે?

$L$ લંબાઈ અને $M$ દળ ધરાવતો એક પાતળો સમાન સળિયો તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી આડી ધરી પર મુક્તપણે દોલન કરે છે. તેની મહત્તમ કોણીય ઝડપ $\omega$ છે. તેનું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર કેટલી મહત્તમ ઊંચાઈ સુધી ઉપર જશે? [જ્યાં $g$ એ ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ છે]

એક ભ્રમણ કરતી વસ્તુનું કોણીય વેગમાન $L$ છે. જ્યારે ભ્રમણ કરતી વસ્તુની આવૃત્તિ ત્રણ ગણી કરવામાં આવે અને તેની ગતિઊર્જા એક-તૃતીયાંશ કરવામાં આવે,ત્યારે નવું કોણીય વેગમાન કેટલું થાય?

એક સમાન ધાતુનો સળિયો તેના લંબ દ્વિભાજકને અનુલક્ષીને અચળ કોણીય ઝડપથી ફરે છે. જો તેને સહેજ ગરમ કરવામાં આવે,તો તેની પરિભ્રમણની ઝડપ પર શું અસર થશે?

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