સમાન ગોળાકાર ગતિ - સમસ્યાઓ અને ઉકેલો

1. એક પદાર્થ 10 rad/s ની અચળ કોણીય ગતિ સાથે વર્તુળમાં ગતિ કરે છે. (a) 10 સેકન્ડ પછી કોણીય ગતિ (b) 10 સેકન્ડ પછી કોણીય વિસ્થાપન નક્કી કરો.

જાણીતા:

કોણીય ગતિ (ω) = 10 રેડિયન/સેકન્ડ

જોઈતું હતું:

(a) 10 સેકન્ડ પછી કોણીય ગતિ (ω).

(b) 10 સેકન્ડ પછી કોણ (θ)

ઉકેલો:

(a) 10 સેકન્ડ પછી કોણીય ગતિ (ω)

પદાર્થને એકસમાન ગોળાકાર ગતિમાં રાખો જેથી કોણીય ગતિ અચળ રહે, 10 રેડિયન/સેકન્ડ.

(b) કોણીય વિસ્થાપન (θ)

૧૦ રેડિયન/સેકન્ડની અચળ કોણીય ગતિ એટલે પદાર્થ ૧૦ રેડિયન પ્રતિ સેકન્ડની આસપાસ. ૧૦ સેકન્ડ પછી, પદાર્થ ૧૦ x ૧૦ રેડિયનની આસપાસ = ૧૦૦ રેડિયન.

[આઈઆરપી]

2. એક કણ વર્તુળમાં 10 મીટર/સેકન્ડની અચળ ગતિએ ગતિ કરે છે. વર્તુળની ત્રિજ્યા = 1 મીટર. નક્કી કરો (a) 5 સેકન્ડ પછી કણની ગતિ (b) 5 સેકન્ડ પછી કણનું વિસ્થાપન (c) કેન્દ્રગામી પ્રવેગ.

જાણીતા:

વર્તુળ (r) ની ત્રિજ્યા = 1 મીટર

કણની ગતિ (v) = 10 મીટર/સેકન્ડ

ઉકેલો:

(a) 5 સેકન્ડ પછી કણની ગતિ

પદાર્થની ગતિ એકસમાન ગોળાકાર ગતિમાં હોય છે જેથી ગતિ સ્થિર રહે, 10 મીટર/સે.

(b) 5 સેકન્ડ પછી કણનું વિસ્થાપન

૧૦ મીટર/સેકન્ડ એટલે દર ૧ સેકન્ડે, કણનું વિસ્થાપન = ૧૦ મીટર. ૫ સેકન્ડ પછી, કણનું વિસ્થાપન = ૫ x ૧૦ મીટર = ૫૦ મીટર.

(c) કેન્દ્રગામી પ્રવેગ (a r )

a r = v 2 / r = 10 2 / 1 = 100 / 1 = 100 મી/સે 2

3. દોરીના એક છેડા સાથે જોડાયેલ એક બોલ, 60 rpm ની અચળ ગતિએ 2 મીટરની ત્રિજ્યાવાળા વર્તુળમાં ફરે છે. (a) 2 સેકન્ડ પછી કોણીય ગતિનું મૂલ્ય (b) 1 મિનિટ પછી કોણીય વિસ્થાપન નક્કી કરો.

જાણીતા:

વર્તુળ (r) ની ત્રિજ્યા = 2 મીટર

કોણીય ગતિ (ω) = 60 rpm = 60 પરિભ્રમણ / 1 મિનિટ

= 60 પરિભ્રમણ / 60 સેકન્ડ = 1 પરિભ્રમણ / સેકન્ડ = 2π રેડિયન / સેકન્ડ

= 2(3.14) રેડિયન / સેકન્ડ = 6.28 રેડિયન / સેકન્ડ

ઉકેલો:

(a) 2 સેકન્ડ પછી કોણીય ગતિ (ω)

કોણીય ગતિ અચળ છે તેથી 2 સેકન્ડ પછી, કોણીય ગતિ (ω) = 6.28 રેડિયન / સેકન્ડ

(b) કોણીય વિસ્થાપન (θ)

કોણીય ગતિ = ૧ પરિભ્રમણ/સેકન્ડ એટલે કે દર ૧ સેકન્ડે, બોલ ૧ પરિભ્રમણ અનુભવે છે. ૬૦ સેકન્ડ પછી, બોલ ૬૦ પરિભ્રમણ કરે છે.

કોણીય ગતિ = 6.28 રેડિયન/સેકન્ડ એટલે કે દર 1 સેકન્ડે, બોલ 6.28 રેડિયનના ખૂણા સાથે ખસે છે. 60 સેકન્ડ પછી, બોલ 376.8 રેડિયન ખસે છે.

[આઈઆરપી]

4. સાયકલનું પૈડું 60 સેકન્ડમાં 120 પરિભ્રમણ કરે છે. કોણીય ગતિ કેટલી છે?

ઉકેલો:

(a) પ્રતિ મિનિટ પરિભ્રમણ (rpm)

૧૨૦ ક્રાંતિ / ૬૦ સેકન્ડ = ૧૨૦ ક્રાંતિ / ૧ મિનિટ = ૧૨૦ ક્રાંતિ / મિનિટ = ૧૨૦ આરપીએમ

(b) ડિગ્રી પ્રતિ સેકન્ડ ( o /s)

1 પરિભ્રમણ = 360 o , 120 પરિભ્રમણ = 43200 o

૧૨૦ પરિભ્રમણ / ૬૦ સેકન્ડ = (૧૨૦)(૩૬૦ ઓ ) / ૬૦ સેકન્ડ = ૪૩૨૦૦ ઓ / ૬૦ સેકન્ડ = ૭૨૦ ઓ / સેકન્ડ

(c) રેડિયન પ્રતિ સેકન્ડ (rad/s)

૧ પરિભ્રમણ = ૬.૨૮ રેડિયન

૧૨૦ પરિભ્રમણ / ૬૦ સેકન્ડ = (૧૨૦)(૬.૨૮) રેડિયન / ૬૦ સેકન્ડ = ૭૫૩.૬ રેડિયન / ૬૦ સેકન્ડ = ૧૨.૫૬ રેડિયન/સેકન્ડ.

[આઈઆરપી]

[wpdm_package id='432′]

[wpdm_package id='439′]

  1. કોણ એકમો નમૂના સમસ્યાઓને ઉકેલો સાથે રૂપાંતરિત કરવી
  2. કોણીય વિસ્થાપન અને રેખીય વિસ્થાપન નમૂના સમસ્યાઓ અને ઉકેલો
  3. કોણીય વેગ અને રેખીય વેગ નમૂના સમસ્યાઓ ઉકેલો સાથે
  4. કોણીય પ્રવેગ અને રેખીય પ્રવેગ નમૂના સમસ્યાઓ ઉકેલો સાથે
  5. ઉકેલો સાથે સમાન ગોળાકાર ગતિના નમૂના સમસ્યાઓ
  6. કેન્દ્રગામી પ્રવેગક નમૂના સમસ્યાઓ ઉકેલો સાથે
  7. અસમાન ગોળાકાર ગતિના નમૂના સમસ્યાઓ ઉકેલો સાથે

પ્રતિક્રિયા આપો