૧. એક વ્યક્તિ એક લિફ્ટમાં છે જે સતત વેગથી ઉપર તરફ જાય છે . વ્યક્તિનું વજન ૮૦૦ N છે. તરત જ લિફ્ટ દોરડું તૂટી જાય છે, તેથી લિફ્ટ પડી જાય છે. લિફ્ટનો દોરડું તૂટ્યા પહેલા અને પછી લિફ્ટના ફ્લોર દ્વારા વ્યક્તિ પર લાગતું સામાન્ય બળ નક્કી કરો.
A. 800 N અને 0
B. 800 N અને 800 N
C. ૧૬૦૦ N અને ૦
D. ૧૬૦૦ ઉત્તર અને ૮૦૦ ઉત્તર
જાણીતા:
વજન (w) = 800 ન્યૂટન
ઇચ્છિત: સામાન્ય બળ (N)
ઉકેલો:
લિફ્ટનું દોરડું તૂટે તે પહેલાં
જ્યારે વ્યક્તિ લિફ્ટના ફ્લોર પર ઉભી હોય છે, ત્યારે વજન વ્યક્તિ પર ત્યાં કાર્ય કરે છે જ્યાં વ્યક્તિની દિશા નીચે તરફ હોય છે. તે વ્યક્તિ આરામ કરે છે તેથી વ્યક્તિ પર સામાન્ય બળ કાર્ય કરે છે, જ્યાં સામાન્ય બળની દિશા ઉપર તરફ હોય છે અને સામાન્ય બળનું મૂલ્ય વજનના મૂલ્ય જેટલું જ હોય છે.
કારણ કે વ્યક્તિ લિફ્ટમાં આરામ કરે છે અને લિફ્ટ સતત ગતિએ આગળ વધે છે (ના પ્રવેગ), તેથી વ્યક્તિ પર કાર્ય કરવા માટે કોઈ ચોખ્ખી બળ નથી.
ΈF = 0
N – w = 0
એન = ડબલ્યુ
N = 800 ન્યૂટન
લિફ્ટનું દોરડું તૂટ્યા પછી
લિફ્ટનો દોરડું તૂટ્યા પછી, લિફ્ટ અને વ્યક્તિ મુક્તપણે એકસાથે પડી જાય છે, જ્યાં તેમના પ્રવેગનું મૂલ્ય અને દિશા ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ સમાન હોય છે. વ્યક્તિ પર કોઈ સામાન્ય બળ હોતું નથી.
સાચો જવાબ એ છે.
2. 20 ગ્રામ દળ ધરાવતો બ્લોક, ખરબચડી આડી ફ્લોર પર અચળ વેગથી ગતિ કરે છે, જો બ્લોક પર 2 N ક્રિયાનું બાહ્ય બળ હોય તો. બ્લોક દ્વારા અનુભવાતા ઘર્ષણ બળનું મૂલ્ય નક્કી કરો.
A. 0.3 નં
બી. ૧.૪ નં.
સી. ૨.૦ એન
ડી. ૩.૬ ઉત્તર
જાણીતા:
દળ (મી) = 20 ગ્રામ
બળ (F) = 2 ન્યૂટન
જોઈએ છે: બ્લોક દ્વારા અનુભવાયેલ ઘર્ષણ બળની તીવ્રતા.
ઉકેલો:
ન્યૂટનના ગતિના પહેલા નિયમના આધારે, જો કોઈ બ્લોક સતત વેગથી ગતિ કરે છે, તો બ્લોકમાં કોઈ પ્રવેગ હોતો નથી. બ્લોક સતત વેગથી ગતિ કરે છે, અને કોઈ પ્રવેગ હોતો નથી જો:
– ઘર્ષણ બળ (F fric ) ની તીવ્રતા બાહ્ય બળ (F) ની તીવ્રતા જેટલી જ છે.
- ઘર્ષણ બળ (F fric ) બાહ્ય બળ (F) ની વિરુદ્ધ દિશા ધરાવે છે.
ન્યુટનના ગતિના પ્રથમ નિયમનો ઉપયોગ કરો:
Έ એફ = 0
F – F ફ્રીક = 0
એફ = એફ ફ્રીક
એફ ફ્રીક = 2 ન્યૂટન
સાચો જવાબ સી છે.
૩. ૦.૬ મીટર લંબાઈ અને ૦.૪ મીટર ઊંચાઈ ધરાવતો એક સુંવાળો ઢાળ ધરાવતો સમતલ. ૧૩૫૦ N વજન ધરાવતો બ્લોક, ઢાળવાળા સમતલનો ઉપયોગ કરીને ઉપર તરફ જશે. બ્લોકને ખસેડવા માટે જરૂરી બળનું મૂલ્ય નક્કી કરો.
A. 100 નં
બી. ૧.૪ નં.
સી. ૨.૦ એન
ડી. ૩.૬ ઉત્તર
જાણીતા:
બ્લોકનું વજન (w) = 1350 ન્યૂટન
હાઇપ = 0.6 મીટર
વિરુદ્ધ = 0.4 મીટર
ઇચ્છિત: ન્યૂનતમ બળ
ઉકેલો:
હાઇપ = એસી = 0.6 મીટર
opp = bc = 0.4 મીટર
સિન θ = bc/ac = 0.4 / 0.6 = 4/6 = 2/3
ન્યૂટનના ગતિના પહેલા નિયમના આધારે, બ્લોક ઉપર તરફ જવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે બાહ્ય બળ (F) ઓછામાં ઓછું વજનના આડી ઘટક (w x ) જેટલું જ હોય છે.
Έ એફ = 0
F – w x = 0
એફ = ડબલ્યુ એક્સ
જો F = w x હોય , તો પદાર્થ અચળ વેગથી ઉપર તરફ જવાનું શરૂ કરે છે.
w x = w sin θ = (1350)(2/3) = (2)(450) = 900 ન્યૂટન
સાચો જવાબ D છે.
4. ત્રણ બળ, F 1 = 22 N, F 2 = 18 N અને F 3 = 40 N એક બ્લોક પર કાર્ય કરે છે. કઈ આકૃતિ ન્યૂટનના પ્રથમ નિયમનું વર્ણન કરે છે.
ઉકેલો:
ન્યૂટનનો પહેલો નિયમ: કુલ બળ (ΣF) = 0.
A. F 1 + F 2 – F 3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0
B. F 2 + F 3 – F 1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (જમણી બાજુ)
C. F 2 + F 3 – F 1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (જમણી બાજુ)
D. F 1 + F 3 – F 2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (ડાબી બાજુ)
