બે ડિસ્ક જેમના જડત્વની ચાકમાત્રા (moment of inertia) તેમના સંબંધિત અક્ષો (ડિસ્કને લંબ અને કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી) પર $I_{1}$ અને $I_{2}$ છે,અને જે $\omega_{1}$ અને $\omega_{2}$ કોણીય ઝડપથી ફરે છે,તેમને એકબીજાના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે જેથી તેમની ભ્રમણ અક્ષો એકરૂપ થાય. $(a)$ બે-ડિસ્ક સિસ્ટમની કોણીય ઝડપ કેટલી હશે? $(b)$ દર્શાવો કે સંયુક્ત સિસ્ટમની ગતિઊર્જા બે ડિસ્કની પ્રારંભિક ગતિઊર્જાના સરવાળા કરતા ઓછી છે. તમે આ ઊર્જાના વ્યયને કેવી રીતે સમજાવશો? $\omega_{1} \neq \omega_{2}$ લો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ભાગ $(a)$: કોણીય વેગમાન સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,સિસ્ટમ પર કોઈ બાહ્ય ટોર્ક લાગતું ન હોવાથી સિસ્ટમનું કુલ કોણીય વેગમાન અચળ રહે છે.
પ્રારંભિક કોણીય વેગમાન $L_{i} = I_{1}\omega_{1} + I_{2}\omega_{2}$.
જ્યારે ડિસ્કને જોડવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ સામાન્ય કોણીય ઝડપ $\omega$ સાથે ફરે છે. સિસ્ટમની કુલ જડત્વની ચાકમાત્રા $I = I_{1} + I_{2}$ થાય છે.
અંતિમ કોણીય વેગમાન $L_{f} = (I_{1} + I_{2})\omega$.
$L_{i} = L_{f}$ ને સરખાવતા,આપણને મળે છે: $I_{1}\omega_{1} + I_{2}\omega_{2} = (I_{1} + I_{2})\omega$.
તેથી,સિસ્ટમની કોણીય ઝડપ $\omega = \frac{I_{1}\omega_{1} + I_{2}\omega_{2}}{I_{1} + I_{2}}$ છે.
ભાગ $(b)$: પ્રારંભિક ગતિઊર્જા $E_{i} = \frac{1}{2}I_{1}\omega_{1}^{2} + \frac{1}{2}I_{2}\omega_{2}^{2}$.
અંતિમ ગતિઊર્જા $E_{f} = \frac{1}{2}(I_{1} + I_{2})\omega^{2} = \frac{1}{2}(I_{1} + I_{2})\left(\frac{I_{1}\omega_{1} + I_{2}\omega_{2}}{I_{1} + I_{2}}\right)^{2} = \frac{(I_{1}\omega_{1} + I_{2}\omega_{2})^{2}}{2(I_{1} + I_{2})}$.
ગતિઊર્જામાં ઘટાડો $\Delta E = E_{i} - E_{f} = \frac{1}{2}I_{1}\omega_{1}^{2} + \frac{1}{2}I_{2}\omega_{2}^{2} - \frac{(I_{1}\omega_{1} + I_{2}\omega_{2})^{2}}{2(I_{1} + I_{2})}$.
આ પદનું સાદું રૂપ આપતા,આપણને $\Delta E = \frac{I_{1}I_{2}(\omega_{1} - \omega_{2})^{2}}{2(I_{1} + I_{2})}$ મળે છે.
કારણ કે $I_{1}, I_{2} > 0$ અને $(\omega_{1} - \omega_{2})^{2} > 0$ (કારણ કે $\omega_{1} \neq \omega_{2}$),$\Delta E > 0$,જે સૂચવે છે કે $E_{i} > E_{f}$.
ગતિઊર્જામાં આ ઘટાડો ડિસ્કની સપાટીઓ વચ્ચે લાગતા ઘર્ષણ બળ સામે થયેલા કાર્યને કારણે છે,જ્યાં સુધી તેઓ સમાન કોણીય વેગ પ્રાપ્ત ન કરે.

Explore More

Similar Questions

એક રોલરને બે શંકુઓને તેમના શિરોબિંદુ $O$ પર જોડીને બનાવવામાં આવે છે. તેને બે પાટા $AB$ અને $CD$ પર રાખવામાં આવે છે,જે અસમપ્રમાણ રીતે ગોઠવાયેલા છે (આકૃતિ જુઓ),તેની ધરી $CD$ ને લંબ છે અને તેનું કેન્દ્ર $O$ એ $AB$ અને $CD$ ને જોડતી રેખાના મધ્યમાં છે (આકૃતિ જુઓ). તેને હળવો ધક્કો આપવામાં આવે છે જેથી તે તેના કેન્દ્ર $O$ સાથે દર્શાવેલ દિશામાં $CD$ ને સમાંતર ગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે. જેમ તે ગતિ કરે છે,તેમ રોલર કઈ તરફ વળશે?

$m$ દળની એક ગોળી $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા મોટા ગોળા પર આડી દિશામાં છોડવામાં આવે છે,જે લીસી આડી સપાટી પર સ્થિર છે. ગોળી ટેબલથી $h$ ઊંચાઈએ ગોળાને અથડાય છે અને તેની સપાટી પર ચોંટી જાય છે. જો ગોળો અથડામણ બાદ તરત જ સરક્યા વિના ગબડવા લાગે,તો

એક છેડેથી મિજાગરાવાળો સળિયો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ આડી સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે તે શિરોલંબ બને છે,ત્યારે તેનો નીચેનો અડધો ભાગ તૂટવાના બિંદુએ કોઈ પણ પ્રતિક્રિયા આપ્યા વિના અલગ થઈ જાય છે. તો મિજાગરાવાળા ઉપરના અડધા ભાગ દ્વારા શિરોલંબ સાથે બનાવેલ મહત્તમ ખૂણો '$\theta$' ......... $^o$ છે.

$R$ ત્રિજ્યા અને $M$ દળ ધરાવતું એક પૈડું $R$ ઊંચાઈના એક નિશ્ચિત પગથિયાના તળિયે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મૂકવામાં આવ્યું છે. પૈડાની સપાટી પર સતત એક અચળ બળ લગાડવામાં આવે છે જેથી તે લપસ્યા વિના પગથિયા પર ચઢી શકે. બિંદુ $Q$ માંથી પસાર થતી અને કાગળના સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને ટોર્ક $\tau$ ધ્યાનમાં લો. નીચેનામાંથી કયો/કયા વિકલ્પ સાચો/સાચા છે?

સમાંતર અક્ષના પ્રમેય મુજબ,$I = I_{cm} + Mx^2$. $I$ અને $x$ વચ્ચેનો આલેખ કેવો હશે?

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