સીધી ગતિ પર 8 પ્રશ્નો
૧. નીચેના વિધાન પર ધ્યાન આપો!
૧. રાહદારીઓ ઝેબ્રા ક્રોસિંગ પરથી પસાર થઈ રહ્યા છે
2. બિલાડી ઉંદરની પાછળ દોડી
૩. પાકેલા કેરી ઝાડ પરથી પડી જાય છે
૪. ટેનિસ બોલને ઢાળવાળા વિમાન પર છોડવામાં આવે છે.
ઉપરોક્ત વિધાન જેમાં યુનિફોર્મલી એક્સિલરેટેડ રેખીય ગતિ (GLBB) શામેલ છે તે છે...
A. ૧ અને ૨
બી. ૧ અને ૩
સી. ૨ અને ૩
ડી. ૩ અને ૪
ચર્ચા
સમાન ત્વરિત રેખીય ગતિ (GLBB) એ સતત પ્રવેગ સાથેની ગતિ છે. ઉદાહરણ તરીકે, શરૂઆતમાં પદાર્થ સ્થિર હોય છે, 1 સેકન્ડ પછી પદાર્થ 1 મીટર/સેકન્ડની ઝડપે ખસે છે, 2 સેકન્ડ પછી પદાર્થ 2 મીટર/સેકન્ડની ઝડપે ખસે છે, 3 સેકન્ડ પછી પદાર્થ 3 મીટર/સેકન્ડની ઝડપે ખસે છે. તેથી પદાર્થની ગતિ પ્રતિ 1 સેકન્ડ 1 મીટર/સેકન્ડ વધે છે અથવા પદાર્થ 1 મીટર/સેકન્ડ 2 ના પ્રવેગનો અનુભવ કરે છે . એકસરખી ત્વરિત રેખીય ગતિના ઉદાહરણો ઝાડ પરથી પડી રહેલો પાકેલો કેરી અને ઝોકવાળા સમતલ પર ટેનિસ બોલ છોડવામાં આવે છે.
ઝાડ પરથી પડતા પાકેલા કેરી પર 9,8 m/s2 ના સતત ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ સાથે મુક્ત પતન ગતિનો અનુભવ થાય છે . આનો અર્થ એ થાય કે 1 સેકન્ડ પછી, કેરીની ગતિ પ્રતિ 1 સેકન્ડ 9,8 m/s વધે છે. 1 સેકન્ડ પડ્યા પછી, કેરીની ગતિ 9,8 m/s થાય છે, 2 સેકન્ડ પડ્યા પછી કેરીની ગતિ 2 x 9,8 m/s = 19,6 m/s થાય છે, અને આ રીતે આગળ વધે છે.
ઢાળવાળા સમતલ પર છોડવામાં આવતો ટેનિસ બોલ પણ સતત ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ સાથે ગતિ અનુભવે છે, પરંતુ પ્રવેગ મૂલ્ય 9,8 m/s 2 કરતા ઓછું છે કારણ કે તે બોર્ડના ઢાળ પર પણ આધાર રાખે છે.
સાચો જવાબ D છે.
2. ગતિ પ્રયોગમાંથી ટિકરટાઇમર ટાઇપિંગના પરિણામો નીચે મુજબ છે! સમાન રેખીય ગતિ અને સમાન રીતે પ્રવેગિત રેખીય ગતિ અનુક્રમે આકૃતિ નંબરમાં દર્શાવવામાં આવી છે...
A. ૧ અને ૨
બી. ૧ અને ૩
સી. ૨ અને ૩
ડી. ૩ અને ૪
ચર્ચા
ટિકરટાઇમર દર 1 સેકન્ડે એક બિંદુ બનાવે છે જેથી એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી તે સમાન સમય અંતરાલ લે, એટલે કે એક સેકન્ડ.
જો દરેક બિંદુ વચ્ચેનું અંતર હંમેશા સમાન હોય તો પદાર્થની ગતિ અચળ (એકસમાન સીધી ગતિ) રહે છે.
જો દરેક બિંદુ વચ્ચેનું અંતર નજીક હોય, તો પદાર્થની ગતિ ઓછી થાય છે (એકસરખી રીતે બદલાતી સીધી ગતિ ધીમી પડે છે).
જો દરેક બિંદુ વચ્ચેનું અંતર વધુ હોય, તો પદાર્થની ગતિ વધારે હોય છે (એકસરખી રીતે પ્રવેગિત રેખીય ગતિ)
ઉપરોક્ત છબી અને સમજૂતીના આધારે, એવું તારણ કાઢી શકાય છે કે:
આકૃતિ 1: એકસમાન સીધી ગતિ
આકૃતિ 2: એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિ
આકૃતિ 3: એકસરખી પ્રવેગિત અને મંદ રેખીય ગતિ
આકૃતિ 4: એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિ
તેથી, આકૃતિ 1 માં એકસમાન સીધી ગતિ બતાવવામાં આવી છે અને આકૃતિ 4 માં એકસમાન ત્વરિત સીધી ગતિ બતાવવામાં આવી છે.
સાચો જવાબ B છે.
3. નીચેના પ્રયોગના ટિકર ટાઈમર પરિણામો પર ધ્યાન આપો! કઈ એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિ છે?
ચર્ચા
ટિકરટાઇમર દર સેકન્ડે એક બિંદુ બનાવે છે જેથી એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી પહોંચવા માટે સમાન સમય અંતરાલ, એટલે કે એક સેકન્ડ લાગે.
જો દરેક બિંદુ વચ્ચેનું અંતર હંમેશા સમાન હોય તો પદાર્થની ગતિ અચળ (એકસમાન સીધી ગતિ) રહે છે.
જો દરેક બિંદુ વચ્ચેનું અંતર નજીક હોય, તો પદાર્થની ગતિ ઓછી થાય છે (એકસરખી રીતે બદલાતી સીધી ગતિ ધીમી પડે છે).
જો દરેક બિંદુ વચ્ચેનું અંતર વધુ હોય, તો પદાર્થની ગતિ વધારે હોય છે (એકસરખી રીતે પ્રવેગિત રેખીય ગતિ)
ઉપરોક્ત છબી અને સમજૂતીના આધારે, એવું તારણ કાઢી શકાય છે કે:
આકૃતિ A: એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિ
આકૃતિ B: એકસરખી રીતે પ્રવેગિત રેખીય ગતિ ધીમી કરવામાં આવે છે, પછી પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે.
આકૃતિ C: એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિ
આકૃતિ D: એકસમાન સીધી ગતિ
સાચો જવાબ A છે.
૪. નીચેના ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, એક બાળક સાયકલ પર પેડલ ચલાવ્યા વિના રસ્તા પર આગળ વધી રહ્યું છે.
સાયકલ ટ્રેક પરથી પસાર થાય ત્યારે તેના પર થતી સમાન ત્વરિત રેખીય ગતિ (GLBB) નો પ્રકાર...
ચર્ચા
AB = સાયકલ પેડલ ચલાવવાને કારણે નહીં પરંતુ સતત ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ અનુભવે છે તેથી ગ્લાઇડ કરે છે. સાયકલ સતત ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ અનુભવે છે, એટલે કે ગુરુત્વાકર્ષણ બળ તેને નીચે ખેંચવાને કારણે તેની ગતિ નિયમિતપણે વધે છે. તેથી આ ગતિ સમાન ત્વરિત રેખીય ગતિ (GLBB) નું ઉદાહરણ છે.
CD = C થી D તરફ જતી વખતે, સાયકલ સતત ગુરુત્વાકર્ષણ ઘટાડાનો અનુભવ કરે છે. સતત ગુરુત્વાકર્ષણ ઘટાડાનો અર્થ એ છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ બળ તેને નીચે ખેંચી જવાને કારણે સાયકલની ગતિ નિયમિતપણે ઘટે છે. તેથી આ ગતિ મંદીની સાથે સમાન ત્વરિત રેખીય ગતિ (GLBB) નું ઉદાહરણ છે.
સાચો જવાબ D છે.
5. સમાન સીધી ગતિમાં અંતર અને સમય વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવતો ગ્રાફ... છે.
ચર્ચા
આલેખનું વર્ણન: s = અંતર, t = સમય
સાચો જવાબ A છે.
૬. એક પદાર્થ ૫ મિનિટમાં ૬૦ મીટર ખસે છે. આંતરરાષ્ટ્રીય એકમો પ્રણાલીમાં પદાર્થની ગતિની ગણતરી કરો!
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
સમય માટે આંતરરાષ્ટ્રીય એકમોની સિસ્ટમ સેકન્ડ છે, મિનિટ નહીં, તેથી મિનિટોને સેકન્ડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
સમય અંતરાલ (t) = 5 મિનિટ = 5 (60 સેકન્ડ) = 300 સેકન્ડ
અંતર (ઓ) = 60 મીટર
પૂછ્યું: ગતિ (v)
જવાબ :
ગતિ સૂત્ર:
v = s/t
v = 60 મીટર / 300 સેકન્ડ
v = 0,2 મીટર/સેકન્ડ
તેથી આંતરરાષ્ટ્રીય એકમોની સિસ્ટમમાં પદાર્થની ગતિ 0,2 મીટર/સેકન્ડ છે. મીટર એ અંતર માટે આંતરરાષ્ટ્રીય એકમોની સિસ્ટમ છે, જ્યારે બીજો સમય માટે આંતરરાષ્ટ્રીય એકમોની સિસ્ટમ છે.
7. નીચે આપેલ એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિનું એક સ્વરૂપ છે...
A. ચાલતી ટ્રેન
B. પાર્ક કરેલી કાર
C. દોડતા રહેનારા લોકો
D. ઝાડ પરથી પડતા નારિયેળ
ચર્ચા
એકસરખી પ્રવેગીય રેખીય ગતિ એવી ગતિ છે જેની દિશા સતત હોય છે જેથી ગતિનો માર્ગ સીધો રહે અને પદાર્થની ગતિ સતત વધે. ઉદાહરણ તરીકે, પદાર્થની ગતિ દર 1 સેકન્ડે 2 મીટર/સેકન્ડ વધે છે, પછી 2 સેકન્ડ પછી, પદાર્થની ગતિ 4 મીટર/સેકન્ડ થાય છે, 3 સેકન્ડ પછી પદાર્થની ગતિ 6 મીટર/સેકન્ડ થાય છે વગેરે. આ કિસ્સામાં, પદાર્થ 2 મીટર/સેકન્ડ પ્રતિ સેકન્ડ અથવા 2 મીટર/સેકન્ડ 2 ના સતત પ્રવેગનો અનુભવ કરે છે.
A. ચાલતી ટ્રેનની ગતિ અને દિશા બદલાતી રહે છે જેથી તેમાં એકસરખી સીધી રેખા ગતિ શામેલ હોતી નથી.
B. પાર્ક કરેલી કાર સ્થિર હોવાથી તેને ગતિશીલ માનવામાં આવતી નથી.
C. જે લોકો સતત દોડે છે, જો તેમની દિશા અને ગતિ નિશ્ચિત હોય, તો તેઓ એકસરખી લંબરેખીય ગતિમાં હોય છે.
D. ઝાડ પરથી પડતા નારિયેળના ફળની દિશા નિશ્ચિત હોય છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળના પ્રવેગથી તેની ગતિ સતત વધે છે 9,8 મીટર/સેકન્ડ 2. આનો અર્થ એ થાય કે નારિયેળની ગતિ દર 1 સેકન્ડે 9,8 મીટર/સેકન્ડ વધે છે, 2 સેકન્ડ પછી નારિયેળની ગતિ 19,6 મીટર/સેકન્ડ થાય છે, 3 સેકન્ડ પછી નારિયેળની ગતિ 29,4 મીટર/સેકન્ડ થાય છે, વગેરે.
સાચો જવાબ D છે.
8. રોજિંદા જીવનમાં નીચેની ઘટનાઓ પર ધ્યાન આપો!
૧. એક ઢાળવાળા અને લપસણા વિમાન નીચે ગબડતો બોલ
2. એક વ્યક્તિ પેડલિંગ કર્યા વિના ટેકરી પરથી નીચે સાયકલ ચલાવે છે.
3. બેઝબોલ તેના ઉચ્ચતમ બિંદુ સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી તેને ઊભી રીતે ઉપર ફેંકવામાં આવે છે.
૪. પિંગ પોંગ બોલ રેતી પર ફરે છે
આ ઘટના, જે પ્રવેગિત GLBB નું ઉદાહરણ છે, તે સંખ્યા દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે...
A. (1) અને (2)
બી. (1) અને (3)
સી. (2) અને (4)
ડી. (3) અને (4)
ચર્ચા
૧. એક ઢાળવાળા અને લપસણા વિમાન નીચે ગબડતો બોલ
આ એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિનું ઉદાહરણ છે, જ્યાં સતત ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગને કારણે બોલ નીચે તરફ વળે છે.
2. એક વ્યક્તિ પેડલિંગ કર્યા વિના ટેકરી પરથી નીચે સાયકલ ચલાવે છે.
આ એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિનું ઉદાહરણ છે, જ્યાં સતત ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગને કારણે સાયકલ નીચે તરફ ખસે છે.
3. બેઝબોલ તેના ઉચ્ચતમ બિંદુ સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી તેને ઊભી રીતે ઉપર ફેંકવામાં આવે છે.
આ ઉપરની તરફ ઊભી ગતિનું ઉદાહરણ છે, જ્યાં બોલ સતત ગુરુત્વાકર્ષણ ઘટાડાનો અનુભવ કરે છે. આ ઘટાડા (ઘટાડી ગયેલી ગતિ) ને કારણે બોલ પૃથ્વીની સપાટી પર પાછો ફરતા પહેલા તેની મહત્તમ ઊંચાઈએ અટકી જાય છે.
૪. પિંગ પોંગ બોલ રેતી પર ફરે છે
આ એકસરખી પ્રવેગિત રેખીય ગતિનું ઉદાહરણ નથી.
સાચો જવાબ A છે.
