ન્યુટનના ગતિના નિયમોમાં ઉકેલાયેલી સમસ્યાઓ - ન્યુટનનો ગતિનો બીજો નિયમ
1. 1 કિલો વજનનો પદાર્થ સતત 5 મીટર/સેકન્ડની ઝડપે વેગ પામે છે2. પદાર્થને વેગ આપવા માટે જરૂરી કુલ બળનો અંદાજ કાઢો.
જાણીતા:
દળ (મી) = 1 કિલો
પ્રવેગ (a) = 5 મીટર/સેકન્ડ2
વોન્ટેડ : ચોખ્ખું બળ (ΈF)
ઉકેલો:
આપણે કુલ બળ મેળવવા માટે ન્યૂટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
Έ�F = ma
Έ�F = (1 કિગ્રા)(5 મીટર/સેકન્ડ)2) = 5 કિગ્રા મી/સેકન્ડ2 = ૧૦ ન્યૂટન
2. માસ પદાર્થનું પ્રવેગ બળ = 1 કિલો, કુલ બળ ∑F = 2 ન્યૂટન. પદાર્થના પ્રવેગનું મૂલ્ય અને દિશા નક્કી કરો….

જાણીતા:
દળ (મી) = 1 કિલો
કુલ બળ (ΈF) = 2 ન્યૂટન
વોન્ટેડ : પ્રવેગનું પરિમાણ અને દિશા (a)
ઉકેલો:
a = ΈF / મીટર
a = 2 / 1
a = 2 મીટર/સેકન્ડ2
પ્રવેગની દિશા = કુલ બળની દિશા (ΣF)
3. પદાર્થનું દળ = 2 કિલો, F1 = 5 ન્યૂટન, એફ2 = ૩ ન્યૂટન. પ્રવેગનું મૂલ્ય અને દિશા... છે.

જાણીતા:
દળ (મી) = 2 કિલો
F1 = ૧૦ ન્યૂટન
F2 = ૧૦ ન્યૂટન
જોઈતું હતું: પ્રવેગનું પરિમાણ અને દિશા (a)
ઉકેલો:
ચોખ્ખી બળ:
Έ�એફ = એફ1 - એફ2 = ૨૦૦ – ૧૨૦ = ૮૦ ન્યૂટન
પ્રવેગકનું મૂલ્ય:
a = ΈF / મીટર
a = 2 / 2
a = 1 મીટર/સેકન્ડ2
પ્રવેગની દિશા = કુલ બળની દિશા = F ની દિશા1
4. પદાર્થનું દળ = 2 કિલો, F1 = 10 ન્યૂટન, એફ2 = ૩ ન્યૂટન. પ્રવેગનું મૂલ્ય અને દિશા... છે.

જાણીતા:

દળ (મી) = 2 કિલો
F2 = ૧૦ ન્યૂટન
F1 = ૧૦ ન્યૂટન
F1x = એફ1 કોસ 60o = (૧૯.૬)(૦.૫) = ૯.૮ ન્યૂટન
વોન્ટેડ : પ્રવેગનું પરિમાણ અને દિશા (a)
ઉકેલો:
ચોખ્ખી શક્તિ:
Έ�એફ = એફ1x - એફ2 = ૨૦૦ – ૧૨૦ = ૮૦ ન્યૂટન
પ્રવેગકનું મૂલ્ય:
a = ΈF / મીટર
a = 4 / 2
a = 2 મીટર/સેકન્ડ2
પ્રવેગની દિશા = કુલ બળની દિશા = F ની દિશા1x
5. એફ1 = 10 ન્યૂટન, એફ2 = 1 ન્યૂટન, મીટર1 = 1 કિલો, મીટર2 = 2 કિલો. પ્રવેગનું મૂલ્ય અને દિશા... છે.

જાણીતા:
દળ 1 (મી1) = ૦.૨ કિગ્રા
દળ 2 (મી2) = ૦.૨ કિગ્રા
F1 = ૧૦ ન્યૂટન
F2 = ૧૦ ન્યૂટન
વોન્ટેડ : પ્રવેગનું પરિમાણ અને દિશા (a)
ઉકેલો:
ચોખ્ખું બળ:
Έ�એફ = એફ1 - એફ2 = ૨૦૦ – ૧૨૦ = ૮૦ ન્યૂટન
પ્રવેગકનું મૂલ્ય:
a = ΈF / (મી1 + મી2)
a = 9 / (1 + 2)
a = 9 / 3
a = 3 મીટર/સેકન્ડ2
પ્રવેગની દિશા = કુલ બળની દિશા = F ની દિશા1
6.
200 N ના બળથી પ્રવેગિત 40-કિલોગ્રામ બ્લોક. બ્લોકનું પ્રવેગ 3 મીટર/s2બ્લોક દ્વારા અનુભવાતા ઘર્ષણ બળનું મૂલ્ય નક્કી કરો.
A. 15 નં
બી. ૧.૪ નં.
સી. ૨.૦ એન
ડી. ૩.૬ ઉત્તર
જાણીતા:
દળ (મી) = 40 કિલો
બળ (F) = 200 N
પ્રવેગ (a) = 3 મીટર/સેકન્ડ2
ઇચ્છિત: ઘર્ષણ બળ (Fg)
ઉકેલો:
નું સમીકરણ ન્યુટનનો ગતિનો બીજો નિયમ
Έ�F = ma
Έ�F = કુલ બળ, m = દળ, a = પ્રવેગ
બળ F ની દિશા જમણી તરફ, ઘર્ષણ બળની દિશા ડાબી તરફ (ઘર્ષણ બળની દિશા પદાર્થની ગતિની દિશાની વિરુદ્ધ હોય છે).
જમણી બાજુને હકારાત્મક તરીકે અને ડાબી બાજુને નકારાત્મક તરીકે પસંદ કરો.
Έ�F = ma
એફ - એફg = મા
200 - Fg = (૦.૨)(૦.૧૫)
200 - Fg = 120
Fg = 200 - 120
Fg = ૧૦ ન્યૂટન
સાચો જવાબ D છે.
7. 100 ગ્રામ દળ ધરાવતો બ્લોક A, 300 ગ્રામ દળ ધરાવતા બ્લોક B ની ઉપર સ્થિત છે, અને પછી બ્લોક B ને 5 N બળથી ઊભી રીતે ઉપરની તરફ ધકેલવામાં આવે છે. નક્કી કરો સામાન્ય બળ બ્લોક A પર બ્લોક B દ્વારા લગાવવામાં આવે છે.
A. 1 નં
બી. ૧.૪ નં.
સી. ૨.૦ એન
ડી. ૩.૬ ઉત્તર
જાણીતા:
બળ (F) = 5 ન્યૂટન
બ્લોક A નું દળ (મીA) = 100 ગ્રામ = 0.1 કિગ્રા
બ્લોક B નું દળ (મીB) = 300 ગ્રામ = 0.3 કિગ્રા
ગુરુત્વાકર્ષણનું પ્રવેગ (g) = 10 મીટર/સેકન્ડ2
વજન બ્લોક A (w) નોA) = (0.1 કિગ્રા)(10 મીટર/સેકન્ડ2) = 1 કિગ્રા મી/સેકન્ડ2 = ૧૦ ન્યૂટન
બ્લોક B નું વજન (wB) = (0.3 કિગ્રા)(10 મીટર/સેકન્ડ2) = 3 કિગ્રા મી/સેકન્ડ2 = ૧૦ ન્યૂટન
જોઈતું હતું: બ્લોક B દ્વારા બ્લોક A પર લગાવવામાં આવતું સામાન્ય બળ
ઉકેલો:
આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, બંને બ્લોક્સ પર અનેક બળો કાર્ય કરે છે.
F = દબાણ બળ (બ્લોક B પર કાર્ય)
wA = બ્લોક A નું વજન (બ્લોક A પર કાર્ય કરો)
wB = બ્લોક B નું વજન (બ્લોક B પર ક્રિયા કરો)
NA = બ્લોક A પર બ્લોક B દ્વારા લગાવવામાં આવતું સામાન્ય બળ (બ્લોક A પર કાર્ય)
NA' = બ્લોક A દ્વારા બ્લોક B પર લગાવવામાં આવતું સામાન્ય બળ (બ્લોક B પર કાર્ય)
બંને બ્લોક્સ પર ન્યૂટનનો ગતિનો બીજો નિયમ લાગુ કરો:
Έ�F = ma
F - wA - ડબલ્યુB + એનA - એનA' = (મીA + મીB) અને
NA અને એનA' એ ક્રિયા-પ્રતિક્રિયા બળો છે જેનું મૂલ્ય સમાન હોય છે પરંતુ દિશામાં વિરુદ્ધ હોય છે તેથી સમીકરણમાંથી બાકાત રાખવામાં આવ્યા છે.
F - wA - ડબલ્યુB = (મીA + મીB) અને
૫ – ૧ – ૩ = (૦.૧ + ૦.૩) a
૫ – ૪ = (૦.૪) a
૯.૮ = (૨) અ
a = 1 / 0.4
a = 2.5 મીટર/સેકન્ડ2
બ્લોક A પર ન્યૂટનનો ગતિનો બીજો નિયમ લાગુ કરો:
Έ�F = ma
NA - ડબલ્યુA = મીA a
NA – ૧ = (૦.૧)(૨.૫)
NA - 1 = 0.25
NA = 1 + 0.25
NA = ૧૦ ન્યૂટન
સાચો જવાબ B છે.
8. દોરી અને ગરગડી દ્વારા ટેકો આપવામાં આવેલ 4 N વજન ધરાવતી વસ્તુ. બ્લોક પર 2 N બળ અને દોરીના એક છેડા પર 9 N બળથી ખેંચાયેલ 2 N બળ કાર્ય કરે છે. પદાર્થ X પર કેટલું ચોખ્ખું બળ કાર્ય કરે છે તે નક્કી કરો.
A. 3 N ઉપર તરફ
B. 4 N નીચે તરફ
C. 9 N ઉપર તરફ
D. 9 N નીચે તરફ
જાણીતા:
X (w) નું વજનX) = ૧૯.૬ ન્યૂટન
ખેંચાણ બળ (Fx) = ૧૯.૬ ન્યૂટન
તાણ બળ (FT) = ૧૯.૬ ન્યૂટન
ઇચ્છિત: પદાર્થ X પર ચોખ્ખું બળ કાર્ય કરે છે
ઉકેલો:
પદાર્થ પર કાર્ય કરતા ઊભી ઉપર તરફના બળો
દોરીના બધા ભાગોમાં તાણ બળ સમાન તીવ્રતા ધરાવે છે. તેથી તાણ બળ 9 N છે.
પદાર્થ પર કાર્ય કરતા ઊભી નીચેની તરફના બળો
પદાર્થ X પર બે બળ કાર્ય કરે છે અને બંને બળો ઊભી રીતે નીચેની તરફ હોય છે, વજનનો આડો ઘટક wx અને બળ F નો આડો ઘટકx.
પદાર્થ પર કુલ બળ ક્રિયા
FT - ડબલ્યુX - એફx = ૯ – ૪ – ૨ = ૯ – ૬ = ૩
પદાર્થ X પર કાર્યરત ચોખ્ખું બળ 3 ન્યૂટન છે, જે ઊભી રીતે ઉપરની તરફ છે.
સાચો જવાબ એ છે.
9. શરૂઆતમાં એક સુંવાળી આડી સપાટી પર સ્થિર રહેલો પદાર્થ. 16 N નું બળ પદાર્થ પર કાર્ય કરે છે, તેથી પદાર્થ 2 m/s ની ઝડપે વેગ પામે છે.2. જો એક જ પદાર્થ ખરબચડી આડી સપાટી પર સ્થિર હોય અને તેના પર ઘર્ષણ બળ 2 N હોય, તો જો 16 N નું સમાન બળ પદાર્થ પર કાર્ય કરે તો તેનો પ્રવેગ નક્કી કરો.
A. ૧.૭૫ મી/સેકન્ડ2
B. ૧.૫૦ મી/સેકન્ડ2
સી. ૧.૦૦ મી/સે2
ડી. ૦.૮૮ મી/સે2
જાણીતા:
બળ (F) = 16 ન્યૂટન = 16 કિગ્રા મીટર/સેકન્ડ2
પ્રવેગ (a) = 2 મીટર/સેકન્ડ2
ઘર્ષણ બળ (Fપૈસા) = 2 ન્યૂટન = 2 કિલોગ્રામ મીટર/સેકન્ડ2
જોઈતું હતું: પદાર્થનું પ્રવેગ?
ઉકેલો:
સુંવાળી આડી સપાટી (ઘર્ષણ બળ વિના):
Έ�F = ma
F = ma
૧૬ = (મી) ૨
મીટર = ૧૬ / ૨
m = 8 કિગ્રા
પદાર્થનું દળ 8 કિલોગ્રામ છે.
ખરબચડી આડી સપાટી (ઘર્ષણ બળ હોય છે):
Έ�F = ma
એફ - એફપૈસા = મા
૪૮૪ – ૪ = ૨૪૦ ક
૪૮૦ = ૨૪૦ ક
a = 14 / 8
a = 1.75 મીટર/સેકન્ડ2
પદાર્થનો પ્રવેગ 1.75 મીટર/સેકન્ડ છે2.
સાચો જવાબ એ છે.
૧૦. ટોમ અને એન્ડ્રુ એક વસ્તુને સરળ ફ્લોર પર ધક્કો મારે છે. ટોમ ૫.૭૦ N ના બળથી વસ્તુને ધક્કો મારે છે. જો વસ્તુનું દળ ૨.૦૦ કિલોગ્રામ હોય અને વસ્તુ દ્વારા અનુભવાયેલ પ્રવેગ ૨.૦૦ ms હોય તો-2, પછી ટોમ દ્વારા કરવામાં આવેલા બળ કાર્યની તીવ્રતા અને દિશા નક્કી કરો.
A. 1.70 N અને તેની દિશા Andre.w દ્વારા લાગુ બળની વિરુદ્ધ છે.
B. 1.70 N અને તેની દિશા એન્ડ્રુ દ્વારા લાગુ કરાયેલ બળ જેવી જ છે.
C. 2.30 N અને તેની દિશા એન્ડ્રુ દ્વારા લાગુ કરાયેલ બળની વિરુદ્ધ છે.
D. 2.30 N અને તેની દિશા એન્ડ્રુ દ્વારા અભિનય કરાયેલ બળ જેવી જ છે.
જાણીતા:
એન્ડ્રુ (એફ) દ્વારા અભિનય કરાયેલ દબાણ બળ1) = ૧૯.૬ ન્યૂટન
પદાર્થનું દળ (મીટર) = 2.00 કિલો
પ્રવેગ (a) = 2.00 મીટર/સેકન્ડ2
જોઈતું હતું: ટોમ (F) દ્વારા અભિનય કરાયેલ બળની તીવ્રતા અને દિશા2)?
ઉકેલો:
ન્યુટનના ગતિના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરો:
Έ�F = ma
F1 + એફ2 = મા
૫.૭૦ + એફ2 = (૦.૨)(૦.૧૫)
૫.૭૦ + એફ2 = 4
F2 = 4 - 5.70
F2 = – ૧.૭ ન્યૂટન
બાદબાકી ચિહ્ન દર્શાવે છે કે (F)2) એ એન્ડ્રુ (એફ) દ્વારા પુશ ફોર્સ એક્ટની વિરુદ્ધ છે.1).
સાચો જવાબ એ છે.
૧૧. જો બ્લોકનું દળ સમાન હોય, તો કઈ આકૃતિ સૌથી નાનો પ્રવેગ દર્શાવે છે?

ઉકેલ
ચોખ્ખો બળ A :
ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 ન્યૂટન, ડાબેરી
ચોખ્ખો બળ B :
ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 ન્યૂટન, જમણી તરફ
ચોખ્ખો બળ C :
ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 ન્યૂટન, જમણી તરફ
ચોખ્ખો બળ D :
ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 ન્યૂટન, જમણી તરફ
ન્યૂટનના બીજા નિયમનું સમીકરણ:
ΣF = મા
a = ΣF / મીટર
a = પ્રવેગ, ΣF = કુલ બળ, m = દળ
ઉપરોક્ત સૂત્રના આધારે, પ્રવેગ (a) એ કુલ બળ (ΣF) ના સીધા પ્રમાણસર છે અને દળ (m) ના વ્યસ્ત પ્રમાણસર છે. જો કોઈ પદાર્થનું દળ સમાન હોય, તો પરિણામી બળ જેટલું વધારે હશે, પ્રવેગ વધારે હશે અથવા પરિણામી બળ જેટલું ઓછું હશે, પ્રવેગ ઓછો હશે.
ઉપરોક્ત ગણતરીના આધારે, સૌથી નાનું ચોખ્ખું બળ 1 ન્યૂટન છે તેથી પ્રવેગ પણ સૌથી નાનું છે.
સાચો જવાબ B છે.
૧૨. નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, 20 કિલોગ્રામ દળ ધરાવતી વસ્તુ પર કેટલાક બળો કાર્ય કરે છે.

પદાર્થનો પ્રવેગ નક્કી કરો.
જાણીતા:
પદાર્થનું દળ (મીટર) = 20 કિલો
નેટ ફોર્સ (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N
ઇચ્છિત: ઑબ્જેક્ટનું પ્રવેગક
ઉકેલો:
ન્યૂટનના બીજા નિયમના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થના પ્રવેગની ગણતરી:
ΣF = મા
a = ΣF/m = 40 N/20 kg = 2 N/kg = 2 m/s2
૧૩. નીચે આપેલ કયું વિધાન ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમનું વર્ણન કરે છે?
(૧) બસ અચાનક બ્રેક મારતાં મુસાફરો આગળ ધકેલાઈ ગયા.
(2) બીકાગળ પર પુસ્તકો પડી રહ્યા નથી જ્યારે કાગળ ઝડપથી ખેંચાય છે
(3) સ્કેટબોર્ડિંગ રમતી વખતે જ્યારે પગ જમીનને પાછળ ધકેલે છે ત્યારે સ્કેટબોર્ડ આગળ સરકશે
(4) ઓઆર્મ્સ પાછળ ધકેલવામાં આવે છે, બોટ આગળ વધે છે
ઉકેલો:
(1) ન્યૂટનનો પહેલો નિયમ
(2) ન્યૂટનનો પહેલો નિયમ
(૪) ન્યૂટનનો ત્રીજો નિયમ
(૪) ન્યૂટનનો ત્રીજો નિયમ
[wpdm_package id='470′]
- દળ અને વજન
- સામાન્ય તાકાત
- ન્યુટનનો ગતિનો બીજો નિયમ
- ઘર્ષણ બળ
- ઘર્ષણ બળ વિના આડી સપાટી પર ગતિ
- ઘર્ષણ બળ સાથે ખરબચડી આડી સપાટી પર સમાન પ્રવેગ સાથે બે પદાર્થોની ગતિ
- ઘર્ષણ બળ વિના ઢાળવાળા સમતલ પર ગતિ
- ઘર્ષણ બળ સાથે ખરબચડા ઢાળવાળા સમતલ પર ગતિ
- લિફ્ટમાં ગતિ
- શરીરની ગતિ દોરીઓ અને પુલીઓ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે
- સમાન પ્રવેગક મૂલ્યવાળા બે પદાર્થો
- સપાટ વળાંકને ગોળાકાર બનાવવો - ગોળાકાર ગતિની ગતિશીલતા
- બેંક્ડ વળાંકને ગોળાકાર બનાવવો - ગોળાકાર ગતિની ગતિશીલતા
- આડા વર્તુળમાં એકસમાન ગતિ
- સમાન ગોળાકાર ગતિમાં કેન્દ્રગામી બળ
વધુ વાંચો