Newton's First Law: Mass and Inertia Questions in Gujarati

(C) જડત્વીય સંદર્ભ ફ્રેમ એ એવી ફ્રેમ છે જેમાં ન્યૂટનનો ગતિનો પ્રથમ નિયમ સાચો ઠરે છે. આનો અર્થ એ છે કે જો કોઈ બાહ્ય બળ લાગતું ન હોય,તો આ ફ્રેમમાં રહેલી વસ્તુ સ્થિર રહે છે અથવા અચળ વેગથી ગતિ કરે છે.
$1$. ટેક-ઓફ કરતું એરોપ્લેન પ્રવેગિત ગતિ કરે છે,તેથી તે અજડત્વીય ફ્રેમ છે.
$2$. મેરી-ગો-રાઉન્ડમાં રહેલું બાળક વર્તુળાકાર ગતિ કરે છે,જેમાં કેન્દ્રગામી પ્રવેગ હોય છે,તેથી તે અજડત્વીય ફ્રેમ છે.
$3$. અચળ વેગથી ગતિ કરતી બસમાં રહેલા ડ્રાઈવરનો પ્રવેગ શૂન્ય હોય છે,તેથી તે જડત્વીય ફ્રેમ છે.
$4$. ધીમી પડતી ટ્રેનમાં રહેલો માણસ પ્રતિપ્રવેગ અનુભવે છે,તેથી તે અજડત્વીય ફ્રેમ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) ગેલિલિયોના જડત્વના નિયમ મુજબ,જ્યાં સુધી કોઈ બાહ્ય બળ ન લાગે ત્યાં સુધી ગતિમાં રહેલી વસ્તુ સીધી રેખામાં અચળ વેગથી ગતિ ચાલુ રાખશે. તેમણે તારણ કાઢ્યું કે જ્યારે કોઈ ઘર્ષણ બળ પદાર્થની ગતિનો વિરોધ ન કરતું હોય ત્યારે સમાન ગતિ શક્ય છે.

(D) ન્યૂટનના ગતિના પ્રથમ નિયમ મુજબ,જો કોઈ પદાર્થ સીધી રેખામાં અચળ વેગથી ગતિ કરતો હોય,તો જ્યાં સુધી તેના પર કોઈ બાહ્ય અસંતુલિત બળ ન લાગે ત્યાં સુધી તે પોતાની ગતિ ચાલુ રાખે છે.
અહીં પદાર્થ પહેલેથી જ સીધી રેખામાં અચળ ઝડપે ગતિ કરી રહ્યો છે,જેનો અર્થ છે કે તેનો વેગ અચળ છે.
તેથી,તેને અચળ વેગથી ગતિશીલ રાખવા માટે કોઈ બાહ્ય બળની જરૂર નથી.
વિકલ્પ $A$,$B$ અને $C$ માં ગતિની સ્થિતિમાં ફેરફાર (પ્રવેગ) થાય છે,જેના માટે બાહ્ય બળની જરૂર પડે છે.

(B) જ્યારે બસ અચાનક વળાંક લે છે,ત્યારે મુસાફરો એક બળ અનુભવે છે જે તેમને બહારની તરફ ધકેલે છે. આ ઘટના જડત્વના ગુણધર્મને કારણે થાય છે,ખાસ કરીને દિશાના જડત્વને કારણે. ન્યૂટનના ગતિના પ્રથમ નિયમ મુજબ,જ્યાં સુધી કોઈ બાહ્ય બળ ન લાગે ત્યાં સુધી પદાર્થ પોતાની સુરેખ ગતિની સ્થિતિ જાળવી રાખે છે. જ્યારે બસ વળાંક લે છે,ત્યારે મુસાફરના શરીરનો નીચેનો ભાગ બસની સાથે ફરે છે,પરંતુ શરીરનો ઉપરનો ભાગ જડત્વને કારણે તેની મૂળ ગતિની દિશા જાળવી રાખવાનો પ્રયત્ન કરે છે,જેના કારણે મુસાફર બસની સાપેક્ષમાં બહારની તરફ નમે છે અથવા ફેંકાય છે.

(D) જ્યારે છોકરો અચળ વેગથી ગતિ કરતી ખુલ્લી કારમાં મુસાફરી કરી રહ્યો હોય,ત્યારે જડત્વના નિયમને કારણે છોકરો અને દડો બંને કારના સમાન વેગથી ગતિ કરે છે.
જ્યારે દડાને શિરોલંબ ઉપરની તરફ ફેંકવામાં આવે છે,ત્યારે તેનો સમક્ષિતિજ વેગ બદલાતો નથી કારણ કે તેના પર કોઈ સમક્ષિતિજ બળ લાગતું નથી (હવાનો અવરોધ અવગણતા).
કાર અચળ વેગથી ગતિ ચાલુ રાખતી હોવાથી,સમાન સમયગાળામાં દડા અને કાર દ્વારા કાપવામાં આવેલું સમક્ષિતિજ અંતર સમાન હોય છે.
તેથી,દડો બરાબર છોકરાના હાથમાં જ પાછો આવશે.