અસ્ત્ર ગતિમાં સમસ્યાઓ ઉકેલી - પદાર્થનું સ્થાન નક્કી કરવું
1. એક પદાર્થ 60 ના ખૂણા પર ઉપર તરફ પ્રક્ષેપિત થાય છે.o થી ૧૨ મીટર/સેકન્ડની પ્રારંભિક ગતિ સાથે આડી. ૧ સેકન્ડ માટે હલનચલન કર્યા પછી પદાર્થની સ્થિતિ નક્કી કરો! ગુરુત્વાકર્ષણનું પ્રવેગ ૧૦ મી/સેકન્ડ છે2.
જાણીતા:
કોણ (θ) = 60o
પ્રારંભિક વેગ (vo) = ૫૦ મી/સેકન્ડ
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ (g) = 10 મી / સે2
જોઈતું હતું: 1 સેકન્ડ માટે હલનચલન પછી વસ્તુની સ્થિતિ
ઉકેલો:
પ્રારંભિક વેગનો આડો ઘટક:
vox = વીo કોસ θ = (12 મીટર/સેકન્ડ)(કોસ 60o) = (૫૦ મી/સેકન્ડ)(૦.૫) = ૨૫ મી/સેકન્ડ
પ્રારંભિક વેગનો વર્ટિકલ ઘટક:
voy = વીo પાપ θ = (12 મીટર/સેકન્ડ)(પાપ 60o) = (૧૪ મી/સેકન્ડ)(૦.૫√3) = 6√3 મી / ઓ
આડી દિશામાં પદાર્થની સ્થિતિ:
જાણીતા:
વેગનો આડો ઘટક (vx) = ૫૦ મી/સેકન્ડ
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
જોઈતું હતું: આડી શ્રેણી (x)
ઉકેલો:
૬ મીટર/સેકન્ડ એટલે કે બોલ દર ૧ સેકન્ડે ૬ મીટર જેટલો આગળ વધે છે. ૧ સેકન્ડ માટે આગળ વધ્યા પછી બોલનું અંતર ૬ મીટર થાય છે. તેથી આડી દિશામાં બોલની સ્થિતિ ૬ મીટર થાય છે.
ઊભી દિશામાં ઑબ્જેક્ટનું સ્થાન:
ઉપરની દિશાને હકારાત્મક અને નીચેની દિશાને નકારાત્મક પસંદ કરો.
જાણીતા:
પ્રારંભિક વેગ (vo) = 6√3 મી/સેકન્ડ (ધન ઉપર તરફ)
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ (g) = -10 m/s2 (નકારાત્મક નીચે તરફ)
જોઈતું હતું: 1 સેકન્ડ માટે ખસેડ્યા પછી ઊંચાઈ
ઉકેલો:
h = વીo ટી + ૧/૨ ગ્રામ2 = (6√૩)(૧) + ૧/૨ (-૧૦)(૧2) = 6√૩ + (-૫)(૧) = 6√૩ – ૫ = ૬(૧.૭) – ૫ = ૧૦.૨ – ૫ = ૫.૨ મીટર.
૧ સેકન્ડ માટે હલનચલન પછી વસ્તુની સ્થિતિ:
આડું સ્થાનાંતર (x) = 6 મીટર
ઊભી વિસ્થાપન (y) = 5.2 મીટર
2. એક પદાર્થ 30 ના ખૂણા પર ઉપર તરફ પ્રક્ષેપિત થાય છે.o થી 20 મીટર ઊંચી ઇમારતથી આડી ગતિ. તેની પ્રારંભિક ગતિ 50 મીટર/સેકન્ડ છે. 1 સેકન્ડ માટે શરીર ખસેડ્યા પછી ઊભી વિસ્થાપનની ગણતરી કરો! ગુરુત્વાકર્ષણનું પ્રવેગ 10 મીટર/સેકન્ડ છે2.
જાણીતા:
કોણ (θ) = 30o
પ્રારંભિક ઊંચાઈ (ho) = 20 મીટર
પ્રારંભિક વેગ (vo) = 50 મી / સે
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ (g) = 10 મી / સે2
જોઈતું હતું: ઊંચાઈ (h)
ઉકેલો:
પ્રારંભિક વેગનો વર્ટિકલ ઘટક:
voy = વીo પાપ θ = (50 મીટર/સેકન્ડ)(પાપ 30o) = (૫૦ મી/સેકન્ડ)(૦.૫) = ૨૫ મી / ઓ
Heંચાઈ:
ઉપરની દિશાને હકારાત્મક અને નીચેની દિશાને નકારાત્મક પસંદ કરો.
જાણીતા:
પ્રારંભિક વેગ (vo) = 25 મી/સેકન્ડ (ધન ઉપર તરફ)
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ (g) = -10 મી / સે2 (નકારાત્મક નીચે તરફ)
જોઈતું હતું: ઊંચાઈ (h)
ઉકેલો:
h = વીo ટી + ૧/૨ ગ્રામ2 = (25)(1) + 1/2 (-10)(1)2) = 25 + (-5)(1) = 25 – 5 = 20 મીટર.
1 સેકન્ડ માટે ખસેડ્યા પછી શરીરની ઊંચાઈ શરીર જ્યાં છે ત્યાંથી 20 મીટર ઉપર છે અંદાજ અથવા જમીનથી 40 મીટર ઉપર.
3. પ્રારંભિક વેગ v સાથે આડી રીતે પ્રક્ષેપિત એક નાનો દડોo = 10 મીટર ઊંચી ઇમારતથી 10 મીટર/સે. 1 સેકન્ડ ખસ્યા પછી બોલના વિસ્થાપનની ગણતરી કરો! ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ 10 મીટર/સેકન્ડ છે2
જાણીતા:
શરૂઆતની ઊંચાઈ (h) = 10 મીટર
પ્રારંભિક વેગ (vo) = ૫૦ મી/સેકન્ડ
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ (g) = 10 m/s2
ઇચ્છિત: ૧ સેકન્ડ હલ્યા પછી બોલનું સ્થાન!
ઉકેલો:
આડું વિસ્થાપન:
જાણીતા:
વેગનો આડો ઘટક (vx) = ૫૦ મી/સેકન્ડ
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ઇચ્છિત: વસ્તુનું સ્થાન
ઉકેલો:
૧૦ મીટર/સેકન્ડ એટલે કે પદાર્થ દર ૧ સેકન્ડે ૧૦ મીટર સુધી ખસે છે. ડિસ્પ્લેસમેન્ટ ૧ સેકન્ડ માટે ખસેડ્યા પછી ૧૦ મીટર થાય છે. તો આડું વિસ્થાપન ૧૦ મીટર થાય છે.
ઊભી વિસ્થાપન:
તરીકે ગણવામાં આવે છે મુક્ત પતન ગતિ.
જાણીતા:
સમય અંતરાલ (t) = 1 સેકન્ડ
ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ (g) = 10 m/s2
જોઈતું હતું: ૧ સેકન્ડ માટે ખસેડ્યા પછી ઊંચાઈ (ક)
ઉકેલો:
h = 1/2 ગ્રામ2 = ૧/૨ (૧૦)(૧2) = (5)(1) = 5 મીટર.
૧ સેકન્ડ પછી, વસ્તુ ૫ મીટર સુધી પડે છે. જમીનની સપાટીથી ઊંચાઈ = ૧૦ મીટર – ૫ મીટર = ૫ મીટર.
1 સેકન્ડ ખસેડ્યા પછી પદાર્થનું સ્થાન:
પદાર્થનું સ્થાન આડી દિશા (x) = 10 મીટર
ઊભી દિશામાં (y) પદાર્થનું સ્થાન = 5 મીટર
[wpdm_package id='532′]
[wpdm_package id='536′]
- પ્રારંભિક વેગને આડા અને ઊભા ઘટકોમાં ઉકેલો
- આડું વિસ્થાપન નક્કી કરો
- મહત્તમ ઊંચાઈ નક્કી કરો
- સમય અંતરાલ નક્કી કરો
- ઑબ્જેક્ટની સ્થિતિ નક્કી કરો
- અંતિમ વેગ નક્કી કરો