Gujarati

Power Questions in Gujarati

Class 11 Physics · Work, Energy, Power and Collision · Power

180+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 26 of 180 questions in Gujarati

151
MediumMCQ
પાણી $25 \ m$ ની ઊંચાઈએથી ટર્બાઇનના પાંખિયા પર પડે છે. દર મિનિટે $3 \times 10^3 \ kg$ પાણી પાંખિયા પર પડે છે. જો બધી જ ઊર્જા ટર્બાઇનને સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે,તો મળતો પાવર કેટલો હશે ($W$ માં)?
A
$12250$
B
$16250$
C
$8250$
D
$20250$

Solution

(A) પાવર એટલે કાર્ય કરવાનો દર અથવા ઊર્જા સ્થાનાંતરણનો દર.
આપેલ છે:
ઊંચાઈ,$h = 25 \ m$
પાણીનું દળ,$m = 3 \times 10^3 \ kg$
સમય,$t = 1 \ minute = 60 \ s$
ગુરુત્વપ્રવેગ,$g = 9.8 \ m/s^2$
ટર્બાઇન માટે પાવર,$P = \frac{mgh}{t}$
કિંમતો મૂકતા:
$P = \frac{3 \times 10^3 \times 9.8 \times 25}{60}$
$P = 50 \times 9.8 \times 25$
$P = 12250 \ W$.
152
EasyMCQ
એક એન્જિન $20 kW$ પાવર ઉત્પન્ન કરે છે. $200 kg$ દળને $40 m$ ની ઊંચાઈ સુધી લઈ જવા માટે કેટલો સમય લાગશે ($s$ માં)? $(g=10 m s^{-2})$
A
$4$
B
$5$
C
$8$
D
$10$

Solution

(A) પાવર એટલે કાર્ય કરવાનો દર અથવા ઉર્જાના રૂપાંતરણનો દર.
$P = \frac{W}{t} = \frac{mgh}{t}$
આપેલ છે:
પાવર,$P = 20 kW = 20,000 W$
દળ,$m = 200 kg$
ઊંચાઈ,$h = 40 m$
ગુરુત્વપ્રવેગ,$g = 10 m s^{-2}$
સમય $t$ માટે સૂત્રને ગોઠવતા:
$t = \frac{mgh}{P}$
કિંમતો મૂકતા:
$t = \frac{200 \times 10 \times 40}{20,000}$
$t = \frac{80,000}{20,000}$
$t = 4 s$
153
EasyMCQ
જો કોઈ પદાર્થ પર બળ $F$ લગાડવામાં આવે અને તે $v$ વેગથી ગતિ કરે,તો પાવર કેટલો થશે?
A
$F \cdot v$
B
$F / v$
C
$F / v^2$
D
$F \cdot v^2$

Solution

(A) આપણે જાણીએ છીએ કે,પાવર $P$ એ કાર્ય કરવાના દર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$P = \frac{dW}{dt}$
કારણ કે કાર્ય $W = F \cdot s$ (જ્યાં $s$ એ સ્થાનાંતર છે),
$P = \frac{d}{dt}(F \cdot s)$
જો બળ $F$ અચળ હોય,તો
$P = F \cdot \frac{ds}{dt}$
વેગ $v = \frac{ds}{dt}$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$P = F \cdot v$
154
EasyMCQ
જ્યારે $(2 \hat{i}+3 \hat{j}+4 \hat{k}) \text{ N}$ નું બળ એક પદાર્થ પર $4 \text{ s}$ માટે લાગે છે, જે $(3 \hat{i}+4 \hat{j}+5 \hat{k}) \text{ m}$ નું સ્થાનાંતર ઉત્પન્ન કરે છે, ત્યારે વપરાતો પાવર કેટલો હશે ($\text{ W}$ માં)?
A
$9.5$
B
$7.5$
C
$6.5$
D
$4.5$

Solution

(A) આપેલ છે: બળ $\vec{F} = (2 \hat{i} + 3 \hat{j} + 4 \hat{k}) \text{ N}$, સ્થાનાંતર $\vec{s} = (3 \hat{i} + 4 \hat{j} + 5 \hat{k}) \text{ m}$, સમય $t = 4 \text{ s}$.
સરેરાશ વેગ $\vec{v} = \frac{\vec{s}}{t} = \frac{1}{4}(3 \hat{i} + 4 \hat{j} + 5 \hat{k}) \text{ m/s}$.
પાવર $P = \vec{F} \cdot \vec{v}$.
$P = (2 \hat{i} + 3 \hat{j} + 4 \hat{k}) \cdot \frac{1}{4}(3 \hat{i} + 4 \hat{j} + 5 \hat{k})$.
$P = \frac{1}{4} [(2 \times 3) + (3 \times 4) + (4 \times 5)]$.
$P = \frac{1}{4} [6 + 12 + 20] = \frac{38}{4} = 9.5 \text{ W}$.
155
MediumMCQ
એક ઓટોમેટિક ગન $360 \,km/h$ ની ઝડપે પ્રતિ મિનિટ $360$ ગોળીઓ છોડે છે। જો દરેક ગોળીનું વજન $20 \,g$ હોય,તો ગનનો પાવર કેટલો હશે ($\,W$ માં)?
A
$75$
B
$150$
C
$300$
D
$600$

Solution

(D) દરેક ગોળીની ઝડપ,$v = 360 \,km/h = 360 \times \frac{5}{18} \,m/s = 100 \,m/s$.
પ્રતિ મિનિટ છોડવામાં આવતી ગોળીઓની સંખ્યા,$N = 360$.
દરેક ગોળીનું દળ,$m = 20 \,g = 0.02 \,kg$.
એક ગોળીની ગતિઊર્જા,$K = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \times 0.02 \times (100)^2 = 0.01 \times 10000 = 100 \,J$.
$360$ ગોળીઓની કુલ ગતિઊર્જા,$E = N \times K = 360 \times 100 = 36000 \,J$.
ગનનો પાવર એ એકમ સમયમાં આપવામાં આવતી કુલ ઊર્જા છે,$P = \frac{E}{t}$.
અહીં $t = 1 \,minute = 60 \,s$ હોવાથી,$P = \frac{36000 \,J}{60 \,s} = 600 \,W$.
156
MediumMCQ
એક ઇલેક્ટ્રિક મોટર કેબલ પર $50 \,N$ નું બળ લગાડે છે અને તેને $1 \,min$ માં $60 \,m$ સુધી ખેંચે છે. મોટર દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો પાવર કેટલો છે ($\,W$ માં)?
A
$50$
B
$3000$
C
$1$
D
$100$

Solution

(A) ઇલેક્ટ્રિક મોટર દ્વારા લગાડવામાં આવેલ બળ,$F = 50 \,N$.
સ્થાનાંતર,$s = 60 \,m$.
સમય,$t = 1 \,min = 60 \,s$.
મોટર દ્વારા થયેલ કાર્ય $W = F \times s = 50 \,N \times 60 \,m = 3000 \,J$ છે.
પાવર એટલે કાર્ય કરવાનો દર,$P = \frac{W}{t}$.
કિંમતો મૂકતા,$P = \frac{3000 \,J}{60 \,s} = 50 \,W$.
તેથી,મોટર દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો પાવર $50 \,W$ છે.
157
EasyMCQ
$(60 \hat{i} + 15 \hat{j} - 3 \hat{k}) \text{ N}$ નું બળ એક કણ માં $(2 \hat{i} - 4 \hat{j} + 5 \hat{k}) \text{ m/s}$ નો વેગ ઉત્પન્ન કરે છે. તે સમયે પાવરનું મૂલ્ય કેટલું હશે ($\text{ W}$ માં)?
A
$45$
B
$95$
C
$75$
D
$100$

Solution

(A) પાવર $(P)$ એ બળ $(\vec{F})$ અને વેગ $(\vec{v})$ નો અદિશ ગુણાકાર (dot product) છે.
$P = \vec{F} \cdot \vec{v}$
આપેલ છે:
$\vec{F} = (60 \hat{i} + 15 \hat{j} - 3 \hat{k}) \text{ N}$
$\vec{v} = (2 \hat{i} - 4 \hat{j} + 5 \hat{k}) \text{ m/s}$
અદિશ ગુણાકારની ગણતરી કરતા:
$P = (60 \times 2) + (15 \times -4) + (-3 \times 5)$
$P = 120 - 60 - 15$
$P = 60 - 15 = 45 \text{ W}$
તેથી,પાવરનું મૂલ્ય $45 \text{ W}$ છે.
158
MediumMCQ
$2.5 \ m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા નળાકાર કૂવામાં તળિયેથી $14 \ m$ ઊંચાઈ સુધી પાણી ભરેલું છે. જો પાણીનું સ્તર કૂવાની ઉપરની સપાટીથી $6 \ m$ ઊંડાઈએ હોય,તો $10 \ HP$ ના મોટરનો ઉપયોગ કરીને કૂવો ખાલી કરવા માટે લાગતો સમય (મિનિટમાં) આશરે કેટલો હશે? ($g = 10 \ m/s^2$ લો)
A
$30$
B
$80$
C
$98$
D
$90$

Solution

(B) કૂવાની કુલ ઊંડાઈ $6 \ m + 14 \ m = 20 \ m$ છે. ધારો કે ઉપરની સપાટીથી $x$ અંતરે એક નાનો કદનો ઘટક $dx$ છે. આ ઘટકનું દળ $dm = \rho dV = \rho \pi r^2 dx$ છે.
આ ઘટકને ઉપર સુધી લાવવા માટે જરૂરી સ્થિતિઊર્જા $dU = dm \cdot g \cdot x = \rho \pi r^2 g x dx$ છે.
કુલ કાર્ય $W$ શોધવા માટે $x = 6 \ m$ થી $x = 20 \ m$ સુધી સંકલન કરતા:
$W = \int_{6}^{20} \rho \pi r^2 g x dx = \rho \pi r^2 g \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{6}^{20} = \rho \pi r^2 g \left( \frac{400 - 36}{2} \right) = \rho \pi r^2 g (182)$.
આપેલ છે કે $\rho = 10^3 \ kg/m^3$,$r = 2.5 \ m$,$g = 10 \ m/s^2$:
$W = 10^3 \times 3.14 \times (2.5)^2 \times 10 \times 182 = 35.71 \times 10^6 \ J$.
પાવર $P = 10 \ HP = 10 \times 746 \ W = 7460 \ W$.
સમય $t = \frac{W}{P} = \frac{35.71 \times 10^6}{7460} \approx 4787 \ s$.
મિનિટમાં ફેરવતા: $t = \frac{4787}{60} \approx 79.78 \ min \approx 80 \ min$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
Solution diagram
159
EasyMCQ
$50 \,kg$ $\text{દળ ધરાવતી એક છોકરી હીંચકા પર ઝૂલી રહી છે. જો તે શિરોલંબ સાથે } 60^{\circ} \text{ નો ખૂણો બનાવતી દિશામાં } 2 \,ms^{-1} \text{ ના વેગથી ગતિ કરે, તો ગુરુત્વાકર્ષણ બળ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો પાવર કેટલો હશે? } \left(g=9.8 \,ms^{-2}\right)$
A
$245 \,W$
B
$490 \sqrt{2} \,W$
C
$490 \sqrt{3} \,W$
D
$980 \,W$

Solution

(C) $\text{પાવર } P \text{ જે બળ } \vec{F} \text{ અને વેગ } \vec{v} \text{ ના અદિશ ગુણાકાર દ્વારા મળે છે, તે } P = \vec{F} \cdot \vec{v} = Fv \cos \theta \text{ છે, જ્યાં } \theta \text{ એ બળ અને વેગ વચ્ચેનો ખૂણો છે.}
\text{અહીં, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ } \vec{F} = m\vec{g} \text{ શિરોલંબ નીચેની તરફ લાગે છે।}
\text{વેગ સદિશ } \vec{v} \text{ શિરોલંબ સાથે } 60^{\circ} \text{ નો ખૂણો બનાવે છે।}
\text{તેથી, બળ અને વેગ વચ્ચેનો ખૂણો } \theta = 180^{\circ} - 60^{\circ} = 120^{\circ} \text{ થશે।}
\text{આપેલ છે: } m = 50 \,kg, v = 2 \,ms^{-1}, g = 9.8 \,ms^{-2}.
P = mgv \cos(120^{\circ})
P = 50 \times 9.8 \times 2 \times (-0.5)
P = 980 \times (-0.5) = -490 \,W.
\text{ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પાવરનું મૂલ્ય } 490 \,W \text{ છે।}$
Solution diagram
160
MediumMCQ
$50 \ kg$ દળ ધરાવતો એક માણસ $10 \ s$ ના સમયમાં $20 \ m$ ની ઊંચાઈ સુધી એક વસ્તુ લઈ જાય છે. આ પ્રક્રિયામાં માણસ દ્વારા વપરાતો પાવર $2000 \ W$ છે,તો માણસ દ્વારા લઈ જવામાં આવતી વસ્તુનું દળ શોધો ($g = 10 \ m/s^2$ લો). ($kg$ માં)
A
$100$
B
$25$
C
$50$
D
$10$

Solution

(C) પાવર $P$ એ એકમ સમયમાં કરેલા કાર્ય $W$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જે $P = \frac{W}{t}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,કરેલું કાર્ય માણસ અને વસ્તુને ઊંચકવા માટે ગુરુત્વાકર્ષણની વિરુદ્ધ છે: $W = (m + M)gh$,જ્યાં $m$ એ વસ્તુનું દળ છે અને $M$ એ માણસનું દળ છે.
આપેલ છે: $P = 2000 \ W$,$M = 50 \ kg$,$h = 20 \ m$,$t = 10 \ s$,અને $g = 10 \ m/s^2$.
પાવરના સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા: $P = \frac{(m + M)gh}{t}$.
$2000 = \frac{(m + 50) \times 10 \times 20}{10}$.
$2000 = (m + 50) \times 20$.
બંને બાજુ $20$ વડે ભાગતા: $100 = m + 50$.
તેથી,$m = 100 - 50 = 50 \ kg$.
161
MediumMCQ
$600 W$ રેટિંગ ધરાવતા વોટર પંપ ની કાર્યક્ષમતા $95 \%$ છે. જો તેનો ઉપયોગ $60 m$ ની ઊભી ઊંચાઈ સુધી પાણી ચઢાવવા માટે કરવામાં આવે,તો $20$ મિનિટમાં ખેંચાયેલા પાણીનું કદ કેટલું હશે ($m^3$ માં)? [પાણીની ઘનતા $= 1000 kg/m^3$,$g = 10 m/s^2$ લો]
A
$1.14$
B
$2.24$
C
$11.4$
D
$22.4$

Solution

(A) પાણીને ઉપર ચઢાવવા માટે પંપનો અસરકારક પાવર $P_p$ એ તેની કાર્યક્ષમતા $\eta$ અને તેના રેટ કરેલા પાવર $P_{\text{rated}}$ ના ગુણાકાર જેટલો હોય છે.
$P_p = \eta \times P_{\text{rated}} = 0.95 \times 600 W = 570 W$.
$h$ ઊંચાઈ સુધી $t$ સમયમાં $V$ કદનું પાણી ચઢાવવા માટે જરૂરી પાવર $P_p = \frac{mgh}{t} = \frac{\rho V gh}{t}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\rho$ એ પાણીની ઘનતા છે.
આપેલ છે: $\rho = 1000 kg/m^3$,$g = 10 m/s^2$,$h = 60 m$,અને $t = 20 \text{ મિનિટ} = 20 \times 60 s = 1200 s$.
કિંમતો મૂકતા: $570 = \frac{1000 \times V \times 10 \times 60}{1200}$.
$570 = \frac{600000 \times V}{1200} = 500 \times V$.
$V = \frac{570}{500} = 1.14 m^3$.
162
EasyMCQ
$\text{એક બિલ્ડિંગના ગ્રાઉન્ડ ફ્લોર પરનો પંપ } 30 \,min \text{ માં } 36 \,m^3 \text{ કદની ટાંકી ભરવા માટે પાણી ઉપર ચડાવી શકે છે. જો ટાંકી જમીનથી } 50 \,m \text{ ઉપર હોય અને પંપ દ્વારા વપરાતી વિદ્યુત શક્તિ } 40 \,kW \text{ હોય, તો પંપની કાર્યક્ષમતા કેટલી હશે } (\% \text{ માં)? } (g=10 \,m / s^2 \text{ અને પાણીની ઘનતા } =1000 \,kg / m^3 \text{ લો)}$
A
$30$
B
$25$
C
$33$
D
$40$

Solution

(B) $\text{આપેલ છે:}
\text{પાણીનું કદ } V = 36 \,m^3
\text{સમય } t = 30 \,min = 30 \times 60 \,s = 1800 \,s
\text{ઊંચાઈ } h = 50 \,m
\text{ઇનપુટ પાવર } P_{\text{in}} = 40 \,kW = 40,000 \,W
\text{પાણીની ઘનતા } \rho = 1000 \,kg/m^3
\text{ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ } g = 10 \,m/s^2
\text{પાણીનું દળ } m = V \times \rho = 36 \times 1000 = 36,000 \,kg
\text{પાણીને ઉપર ચડાવવા માટે કરેલું કાર્ય } W = mgh = 36,000 \times 10 \times 50 = 18,000,000 \,J
\text{આઉટપુટ પાવર } P_{\text{out}} = \frac{W}{t} = \frac{18,000,000}{1800} = 10,000 \,W = 10 \,kW
\text{કાર્યક્ષમતા } \eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \times 100\% = \frac{10,000}{40,000} \times 100\% = 25\%$
163
MediumMCQ
એક એન્જિન $5000 \ kg$ દળને $5 \ ms^{-1}$ ના વેગથી $1$ માં $50$ ના ઢાળવાળા લીસા ઢળતા સમતલ પર ખેંચી રહ્યું છે. તો એન્જિનનો પાવર કેટલો હશે ($kW$ માં)?
A
$5$
B
$2.5$
C
$10$
D
$25$

Solution

(A) એન્જિન એક ઢળતા સમતલ પર અચળ વેગથી દળને ઉપર તરફ ખેંચી રહ્યું છે. દળને સમતલ પર ઉપર તરફ લઈ જવા માટે જરૂરી બળ એ સમતલની નીચેની તરફ લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણ બળના ઘટકને સંતુલિત કરવું જોઈએ.
બળ $F = mg \sin \theta$.
આપેલ છે કે ઢાળ $1$ માં $50$ છે,તેથી $\sin \theta = 1/50$.
$g = 10 \ ms^{-2}$ લેતા,બળ $F = 5000 \times 10 \times (1/50) = 1000 \ N$ મળે છે.
પાવર $P = F \times v$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $v = 5 \ ms^{-1}$.
$P = 1000 \ N \times 5 \ ms^{-1} = 5000 \ W = 5 \ kW$.
Solution diagram
164
EasyMCQ
એક પદાર્થ અચળ પાવરના સ્ત્રોતની અસર હેઠળ સીધી રેખામાં ગતિ કરી રહ્યો છે. જો $v$ અને $t$ અનુક્રમે વેગ અને સમય હોય,તો
A
$v \propto t^2$
B
$v \propto t^{\frac{1}{2}}$
C
$v \propto t$
D
$v \propto t^{\frac{3}{2}}$

Solution

(B) પાવર $P$ એ કાર્ય કરવાનો દર છે,જે $P = F \cdot v$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કારણ કે $F = m \cdot a = m \frac{dv}{dt}$,તેથી $P = m \frac{dv}{dt} \cdot v$ થાય.
પદોને ગોઠવતા,આપણને $P \cdot dt = m \cdot v \cdot dv$ મળે છે.
બંને બાજુ સંકલન કરતા,$\int_{0}^{t} P \cdot dt = \int_{0}^{v} m \cdot v \cdot dv$.
અહીં $P$ અને $m$ અચળ હોવાથી,$P \cdot t = m \cdot \frac{v^2}{2}$ મળે.
$v$ માટે ઉકેલતા,$v^2 = \frac{2Pt}{m}$,જેનો અર્થ છે કે $v = \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot t^{\frac{1}{2}}$.
તેથી,$v \propto t^{\frac{1}{2}}$.
165
MediumMCQ
$15 \,kg$ દળ ધરાવતા પદાર્થ પર એક બળ લાગે છે, જે શરૂઆતમાં સ્થિર છે। જો ત્રીજી સેકન્ડના અંતે બળને કારણે તત્કાલીન પાવર $5 \,W$ હોય, તો $4 \,s$ ના અંતે તત્કાલીન પાવર ($W$ માં) કેટલો હશે?
A
$6.33$
B
$6.67$
C
$6.29$
D
$6.94$

Solution

(B) આપેલ છે: દળ $m = 15 \,kg$, પ્રારંભિક વેગ $u = 0$.
$t = 3 \,s$ સમયે, પાવર $P = 5 \,W$.
$P = F \cdot v$ અને $v = at = (F/m)t$ હોવાથી, $P = F \cdot (F/m)t = (F^2/m)t$ મળે.
કિંમતો મૂકતા: $5 = (F^2 / 15) \times 3$.
$F^2 = (5 \times 15) / 3 = 25$, તેથી $F = 5 \,N$.
હવે, $t = 4 \,s$ સમયે, વેગ $v' = (F/m)t = (5/15) \times 4 = 4/3 \,m/s$.
તત્કાલીન પાવર $P' = F \cdot v' = 5 \times (4/3) = 20/3 \,W \approx 6.67 \,W$.
166
EasyMCQ
$1200 \,kg$ દળ ધરાવતી એક કાર (ડ્રાઈવર સાથે) $2 \,m/s^2$ ના અચળ પ્રવેગ સાથે ગતિ કરી રહી છે. જ્યારે કારની ઝડપ $20 \,m/s$ થાય ત્યારે એન્જિન દ્વારા કેટલો પાવર ઉત્પન્ન થાય છે ($\,W$ માં)? (ધારો કે કાર અને રસ્તા વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક $0.5$ છે અને $g = 10 \,m/s^2$).
A
$48000$
B
$120000$
C
$168000$
D
$288000$

Solution

(C) એન્જિન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો પાવર ઘર્ષણ બળને દૂર કરવા અને કારને જરૂરી પ્રવેગ આપવા માટે વપરાય છે.
સૌ પ્રથમ,ઘર્ષણ બળ $(f)$ ની ગણતરી કરો:
$f = \mu m g = 0.5 \times 1200 \times 10 = 6000 \,N$
ત્યારબાદ,પ્રવેગ માટે જરૂરી બળ $(F_a)$ ની ગણતરી કરો:
$F_a = m a = 1200 \times 2 = 2400 \,N$
એન્જિન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કુલ બળ $(F_T)$ એ ઘર્ષણ બળ અને પ્રવેગક બળનો સરવાળો છે:
$F_T = f + F_a = 6000 + 2400 = 8400 \,N$
છેલ્લે,$P = F_T v$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને પાવર $(P)$ ની ગણતરી કરો,જ્યાં $v = 20 \,m/s$ છે:
$P = 8400 \times 20 = 168000 \,W$
Solution diagram
167
DifficultMCQ
$m$ દળ ધરાવતી કાર,જે અચળ પાવર $P$ સાથે શરૂઆતના બિંદુથી અમુક અંતરે પહોંચે છે,ત્યારે તેનો વેગ $v$ નીચેનામાંથી કયા સંબંધને અનુસરે છે?
A
$v \propto \frac{3 P}{m}$
B
$v^2 \propto \frac{3 P}{m}$
C
$v^3 \propto \frac{2 P}{m}$
D
$v \propto \left(\frac{3 P}{m}\right)^2$

Solution

(C) પાવર $P$ એ કાર્ય કરવાના દર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,$P = \frac{dW}{dt} = Fv = (ma)v = m \left(\frac{dv}{dt}\right) v$.
$P$ અચળ હોવાથી,$P dt = mv dv$ મળે.
બંને બાજુ $t=0$ થી $t$ અને $v=0$ થી $v$ સુધી સંકલન કરતા,$Pt = \frac{1}{2}mv^2$ મળે.
આથી,$v^2 = \frac{2Pt}{m}$.
વળી,$v = \frac{dx}{dt}$,તેથી $\frac{dx}{dt} = \sqrt{\frac{2P}{m}} t^{1/2}$.
$t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા,$x = \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot \frac{2}{3} t^{3/2}$,જે સૂચવે છે કે $t^{3/2} \propto x \Rightarrow t \propto x^{2/3}$.
$t$ ની કિંમત વેગના સમીકરણમાં મૂકતા: $v^2 \propto t \propto x^{2/3}$,તેથી $v \propto x^{1/3}$.
જો કે,નિશ્ચિત અંતર $x$ પર $v$ અને $P$ વચ્ચેનો સંબંધ જોતા,$v^3 \propto P$ મળે છે. તેથી,$v^3 \propto \frac{P}{m}$.
168
DifficultMCQ
મશીનગન દર મિનિટે $240$ ગોળીઓ છોડે છે. જો દરેક ગોળીનું દળ $10 \ g$ હોય અને ગોળીઓનો વેગ $600 \ ms^{-1}$ હોય,તો ગનનો પાવર ($kW$ માં) કેટલો હશે?
A
$43200$
B
$432$
C
$72$
D
$7.2$

Solution

(D) ગનનો પાવર એ દર છે જે દરે ગોળીઓને ગતિઊર્જા આપવામાં આવે છે.
પ્રતિ સેકન્ડ ગોળીઓની સંખ્યા $n = \frac{240}{60} = 4 \ s^{-1}$.
દરેક ગોળીનું દળ $m = 10 \ g = 10 \times 10^{-3} \ kg = 0.01 \ kg$.
દરેક ગોળીનો વેગ $v = 600 \ ms^{-1}$.
એક ગોળીની ગતિઊર્જા $K = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \times 0.01 \times (600)^2 = 0.005 \times 360000 = 1800 \ J$.
પાવર $P = n \times K = 4 \times 1800 = 7200 \ W$.
$kW$ માં રૂપાંતર કરતા,$P = \frac{7200}{1000} \ kW = 7.2 \ kW$.
169
DifficultMCQ
$2 \,kg$ દળ ધરાવતો એક પદાર્થ સ્થિર સ્થિતિમાંથી ગતિની શરૂઆત કરે છે અને સમાન પ્રવેગ સાથે ગતિ કરે છે। તે $4 \,s$ માં $20 \,ms^{-1}$ નો વેગ પ્રાપ્ત કરે છે। $2 \,s$ ના અંતે પદાર્થ પર લાગતો પાવર (વોટમાં) કેટલો હશે?
A
$50$
B
$100$
C
$150$
D
$200$

Solution

(B) આપેલ છે: દળ $m = 2 \,kg$, પ્રારંભિક વેગ $u = 0$, $t = 4 \,s$ સમયે અંતિમ વેગ $v = 20 \,ms^{-1}$.
સૌ પ્રથમ, $v = u + at$ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને પ્રવેગ $a$ શોધો:
$a = \frac{v - u}{t} = \frac{20 - 0}{4} = 5 \,ms^{-2}$.
પદાર્થ પર લાગતું અચળ બળ $F = ma = 2 \,kg \times 5 \,ms^{-2} = 10 \,N$ છે.
હવે, $t' = 2 \,s$ સમયે પદાર્થનો વેગ $v'$ શોધવા માટે $v' = u + at'$ નો ઉપયોગ કરો:
$v' = 0 + (5 \,ms^{-2} \times 2 \,s) = 10 \,ms^{-1}$.
$t' = 2 \,s$ સમયે પદાર્થ પર લાગતો તાત્ક્ષણિક પાવર $P = F \times v'$ દ્વારા મળે છે:
$P = 10 \,N \times 10 \,ms^{-1} = 100 \,W$.
170
DifficultMCQ
$2.05 \times 10^6 \ kg$ દળ ધરાવતી ટ્રેન પર એન્જિન દ્વારા લગાડવામાં આવતું બળ તેનો વેગ $5 \ m/s$ થી બદલીને $5 \ minutes$ માં $25 \ m/s$ કરે છે. એન્જિનનો પાવર કેટલો હશે ($MW$ માં)?
A
$1.025$
B
$2.05$
C
$5$
D
$6$

Solution

(B) આપેલ છે:
દળ $m = 2.05 \times 10^6 \ kg$
પ્રારંભિક વેગ $v_1 = 5 \ m/s$
અંતિમ વેગ $v_2 = 25 \ m/s$
સમય $t = 5 \ minutes = 5 \times 60 = 300 \ s$
પાવર $P$ એ કાર્ય કરવાના દર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જે ગતિઊર્જામાં થતા ફેરફારના દર જેટલું હોય છે:
$P = \frac{W}{t} = \frac{\Delta KE}{t}$
$P = \frac{\frac{1}{2} m (v_2^2 - v_1^2)}{t}$
કિંમતો મૂકતા:
$P = \frac{1}{2} \times \frac{2.05 \times 10^6 \times (25^2 - 5^2)}{300}$
$P = \frac{1}{2} \times \frac{2.05 \times 10^6 \times (625 - 25)}{300}$
$P = \frac{1}{2} \times \frac{2.05 \times 10^6 \times 600}{300}$
$P = \frac{1}{2} \times 2.05 \times 10^6 \times 2$
$P = 2.05 \times 10^6 \ W = 2.05 \ MW$
171
EasyMCQ
એક પદાર્થને એન્જિન દ્વારા સીધી રેખામાં ગતિ કરાવવામાં આવે છે જે અચળ પાવર આપે છે. સમય $t$ માં પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર કોના પ્રમાણમાં છે?
A
$t^{1/2}$
B
$t^{3/4}$
C
$t^{3/2}$
D
$t^2$

Solution

(C) પાવર $P$ એ $P = Fv$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $F$ એ બળ છે અને $v$ એ વેગ છે。
કારણ કે $P$ અચળ છે, $Fv = \text{અચળ}$.
ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરતા, $F = ma$, તેથી $(ma)v = \text{અચળ}$.
$a = \frac{dv}{dt}$ અને $v = \frac{ds}{dt}$ હોવાથી, આપણને મળે છે $m \left(\frac{dv}{dt}\right)v = P$.
$mv \, dv = P \, dt$.
બંને બાજુ સંકલન કરતા: $\int mv \, dv = \int P \, dt \implies \frac{1}{2}mv^2 = Pt$.
આમ, $v^2 \propto t$, જેનો અર્થ છે કે $v \propto t^{1/2}$.
$v = \frac{ds}{dt}$ હોવાથી, આપણને મળે છે $\frac{ds}{dt} \propto t^{1/2}$.
સમયની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા: $s \propto \int t^{1/2} \, dt$.
$s \propto t^{3/2}$.
172
MediumMCQ
એક પદાર્થ સ્થિર સ્થિતિમાંથી અચળ પાવર સાથે કામ કરતા એન્જિનની અસર હેઠળ સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે. સમય $t$ ના વિધેય તરીકે સ્થાનાંતર $s$ નીચે મુજબ છે:
A
$s=a t+b t^{2}, a$ અને $b$ અચળાંકો છે
B
$s=b t^{2}, b$ એક અચળાંક છે
C
$s=a t^{3 / 2}, a$ એક અચળાંક છે
D
$s=a t, a$ એક અચળાંક છે

Solution

(C) આપેલ છે,પાવર $(P) =$ અચળ.
ગતિ ઉર્જા $(KE) = \frac{1}{2} m v^{2}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે,$P = \frac{d(KE)}{dt} = \frac{d}{dt} (\frac{1}{2} m v^{2}) = m v \frac{dv}{dt}$.
કારણ કે $P$ અચળ છે,$m v \frac{dv}{dt} = P$.
સમય $t$ ની સાપેક્ષમાં બંને બાજુ સંકલન કરતા:
$\int m v dv = \int P dt \Rightarrow \frac{1}{2} m v^{2} = P t$ (ધારો કે $t=0$ સમયે પ્રારંભિક વેગ $0$ છે).
$v^{2} = \frac{2 P}{m} t \Rightarrow v = \sqrt{\frac{2 P}{m}} t^{1/2}$.
કારણ કે $v = \frac{ds}{dt}$,તેથી $\frac{ds}{dt} = \sqrt{\frac{2 P}{m}} t^{1/2}$.
$t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા:
$s = \int \sqrt{\frac{2 P}{m}} t^{1/2} dt = \sqrt{\frac{2 P}{m}} \cdot \frac{t^{3/2}}{3/2} = \frac{2}{3} \sqrt{\frac{2 P}{m}} t^{3/2}$.
આમ,$s \propto t^{3/2}$,જેનો અર્થ છે કે $s = a t^{3/2}$ જ્યાં $a$ એક અચળાંક છે.
173
EasyMCQ
એક કણ પર અચળ પાવર કાર્ય કરે છે. તો,નીચેનામાંથી કઈ ભૌતિક રાશિ અચળ રહે છે?
A
ઝડપ
B
પ્રવેગમાં થતા ફેરફારનો દર
C
ગતિઊર્જા
D
ગતિઊર્જામાં થતા ફેરફારનો દર

Solution

(D) પાવરને કાર્ય કરવાના દર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જે કણની ગતિઊર્જા $(KE)$ માં થતા ફેરફારના દરની બરાબર હોય છે.
$P = \frac{dW}{dt} = \frac{d(KE)}{dt}$.
અહીં પાવર $(P)$ અચળ આપેલ હોવાથી,ગતિઊર્જામાં થતા ફેરફારનો દર,$\frac{d(KE)}{dt}$,પણ અચળ રહેવો જોઈએ.
તેથી,ગતિઊર્જામાં થતા ફેરફારનો દર અચળ રહે છે.
174
DifficultMCQ
એક મશીન દ્વારા અચળ પાવર આપીને એક બોક્સને સીધી રેખામાં ગતિ કરાવવામાં આવે છે. સમય $t$ માં પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર કોના પ્રમાણમાં છે?
A
$t^{\frac{1}{2}}$
B
$t^{\frac{3}{4}}$
C
$t^{\frac{3}{2}}$
D
$t^2$

Solution

(C) આપેલ છે કે પાવર $P$ અચળ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે $P = F \cdot v = m \cdot a \cdot v = m \cdot \frac{dv}{dt} \cdot v$.
પદોને ફરીથી ગોઠવતા,આપણને $v \cdot dv = \frac{P}{m} \cdot dt$ મળે છે.
બંને બાજુ સંકલન કરતા,$\int v \cdot dv = \int \frac{P}{m} \cdot dt$,જે $\frac{v^2}{2} = \frac{P}{m} \cdot t$ આપે છે.
આમ,$v = \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot t^{\frac{1}{2}}$.
કારણ કે $v = \frac{dx}{dt}$,તેથી $\frac{dx}{dt} = \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot t^{\frac{1}{2}}$.
સમય $t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા,$x = \int \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot t^{\frac{1}{2}} \cdot dt = \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot \frac{t^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}}$.
તેથી,$x = \frac{2}{3} \sqrt{\frac{2P}{m}} \cdot t^{\frac{3}{2}}$.
અહીં $P$ અને $m$ અચળ હોવાથી,$x \propto t^{\frac{3}{2}}$.
175
DifficultMCQ
$2 \text{ kg}$ દળ ધરાવતો એક પદાર્થ સમય આધારિત બળ $\vec{F} = (2t\hat{i} + 6t^2\hat{j}) \text{ N}$ ની અસર હેઠળ ગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે,જ્યાં $\hat{i}$ અને $\hat{j}$ એ અનુક્રમે $x$ અને $y$-અક્ષની દિશામાં એકમ સદિશો છે. $t = 2 \text{ s}$ સમયે બળ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો પાવર . . . . . . $\text{W}$ છે.
A
$150$
B
$200$
C
$300$
D
$400$

Solution

(B) આપેલ દળ $m = 2 \text{ kg}$ અને બળ $\vec{F} = (2t\hat{i} + 6t^2\hat{j}) \text{ N}$ છે.
પ્રવેગ $\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} = \frac{2t\hat{i} + 6t^2\hat{j}}{2} = (t\hat{i} + 3t^2\hat{j}) \text{ m/s}^2$.
વેગ $\vec{v} = \int \vec{a} \, dt = \int (t\hat{i} + 3t^2\hat{j}) \, dt = (\frac{t^2}{2}\hat{i} + t^3\hat{j}) \text{ m/s}$ (પ્રારંભિક વેગ શૂન્ય ધારતા).
$t = 2 \text{ s}$ સમયે:
બળ $\vec{F} = 2(2)\hat{i} + 6(2^2)\hat{j} = (4\hat{i} + 24\hat{j}) \text{ N}$.
વેગ $\vec{v} = \frac{2^2}{2}\hat{i} + 2^3\hat{j} = (2\hat{i} + 8\hat{j}) \text{ m/s}$.
પાવર $P = \vec{F} \cdot \vec{v} = (4\hat{i} + 24\hat{j}) \cdot (2\hat{i} + 8\hat{j}) = (4 \times 2) + (24 \times 8) = 8 + 192 = 200 \text{ W}$.
176
DifficultMCQ
$1000 \text{ kg}$ દળને $10 \text{ s}$ માં $20 \text{ m}$ ની ઊંચાઈ સુધી ઊંચકતી ક્રેનનો પાવર કેટલો હશે? $(g = 9.8 \text{ ms}^{-2})$
A
$19.6 \text{ kW}$
B
$19.6 \text{ W}$
C
$39.2 \text{ kW}$
D
$39.2 \text{ W}$

Solution

(A) પાવર $P$ ને કાર્ય કરવાના દર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$P = \frac{W}{t} = \frac{mgh}{t}$.
આપેલ મૂલ્યો $m = 1000 \text{ kg}$,$h = 20 \text{ m}$,$t = 10 \text{ s}$,અને $g = 9.8 \text{ ms}^{-2}$ છે.
આ મૂલ્યોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$P = \frac{1000 \times 9.8 \times 20}{10}$
$P = 1000 \times 9.8 \times 2$
$P = 19600 \text{ W}$.
$1 \text{ kW} = 1000 \text{ W}$ હોવાથી,$P = 19.6 \text{ kW}$ મળે.
આમ,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.

Work, Energy, Power and Collision — Power · Frequently Asked Questions

1Are these Work, Energy, Power and Collision questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

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 papers from this chapter 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
For Teachers & Institutes

Generate a Work, Energy, Power and Collision Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.