સરેરાશ પ્રવેગ અને તાત્ક્ષણિક પ્રવેગ સમજાવો.
કણના વેગમાં થતાં ફેરફાર અને તેને અનુરૂપ સમયગાળાના ગુણોત્તરને કણનો સરેરાશ પ્રવેગ કહે છે.
સરેરાશ પ્રવેગ $=$ વેગમાં થતો ફેરફાર/તે માટે લાગતો સમયગાળો
સરેરાશ પ્રવેગ $\langle\vec{a}\rangle=\frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$
$\langle\vec{a}\rangle=\frac{\left(\Delta v_{x}\right) \hat{i}+\left(\Delta v_{y}\right) \hat{j}}{\Delta t}$
$\therefore\langle\vec{a}\rangle=\left(\frac{\Delta v_{x}}{\Delta t}\right) \hat{i}+\left(\frac{\Delta v_{y}}{\Delta t}\right) \hat{j}$
$\therefore\langle\vec{a}\rangle=\langle a x\rangle \hat{i}+\langle a y\rangle \hat{j}$
સરેરાશ પ્રવેગ સરેરાશ વેગની દિશામાં હોય છે.
સરેરાશ પ્રવેગનો એકમ $\frac{ m }{ s ^{2}}$ છે.
તાત્ક્ષણિક વેગ:
પ્રવેગ (તાત્ક્ષણિક પ્રવેગ) : સરેરાશ પ્રવેગ માટે સમયગાળો શૂન્ય તરફ કરતા મળતા સરેરાશ પ્રવેગના સિમાંત મૂલ્યને પ્રવેગ કે તાત્ક્ષણિક પ્રવેગ કહે છે.
સરેરાશ પ્રવેગ $\langle\vec{a}\rangle=\frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$
ઉપરના સમીકરણમાં $\lim _{\Delta t \rightarrow 0}$ લેતાં તત્કાલીન પ્રવેગ મળે છે.
$\vec{a}=\lim _{\Delta t \rightarrow 0} \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$
$\therefore \vec{a}=\frac{d \vec{v}}{d t}$
પરંતુ $\vec{v}=v_{x} \hat{i}+v_{y} \hat{j}$ લેતાં,
$\vec{a}=\frac{d}{d t}\left(v_{x} \hat{i}+v_{y} \hat{j}\right)$
$\vec{a}=\frac{d}{d t}\left(v_{x}\right) \hat{i}+\frac{d}{d t}\left(v_{y}\right) \hat{j}$
$\vec{a}=a_{x} \hat{i}+a_{y} \hat{j}$
જ્યાં $a_{x}=\frac{d v_{x}}{d t}$ અને $a_{y}=\frac{d v_{y}}{d t}$
સમીકરણ $(2)$ દર્શાવે છે કે વેગનું સમયની સાપેક્ષ વિકલન કણનો પ્રવેગ આપે છે.
$a=\frac{d \vec{v}}{d t}=\frac{d}{d t}\left(\frac{d \vec{r}}{d t}\right)=\frac{d^{2}(\vec{r})}{d t^{2}}$
એક કણ પ્રારંભિક વેગ ($3\hat i + 4\hat j)\;ms^{-1}$ અને પ્રવેગ ($0.4\hat i + 0.3\hat j)\;ms^{-1}$ ધરાવે છે. $10\;s$ બાદ તેની ઝડપ શું થાય?
એક કણનો સ્થાનસદિશ નીચે દર્શાવ્યા પ્રમાણે છે :
$r =3.0 t \hat{ i }-2.0 t^{2} \hat{ j }+4.0 \hat{ k } \;m$
જ્યાં $t$ સેકન્ડમાં તથા દરેક સહગુણકનો એકમ એ રીતે છે કે જેથી $r$ મીટરમાં મળે.
$(a)$ કણનો $v$ તથા $a$ મેળવો. $(b)$ $t = 2.0$ સેકન્ડે કણના વેગનું માન તથા દિશા શોધો.
યોગ્ય રીતે આકૃતિ દોરી સાપેક્ષ વેગની (Relative velocity) સમજૂતી આપો.
અવકાશમાં કોઈ સ્વૈચ્છિક ગતિ માટે નીચે આપેલા સંબંધો પૈકી ક્યો સાચો છે ?
$(a)$ $\left. v _{\text {average }}=(1 / 2) \text { (v }\left(t_{1}\right)+ v \left(t_{2}\right)\right)$
$(b)$ $v _{\text {average }}=\left[ r \left(t_{2}\right)- r \left(t_{1}\right)\right] /\left(t_{2}-t_{1}\right)$
$(c)$ $v (t)= v (0)+ a t$
$(d)$ $r (t)= r (0)+ v (0) t+(1 / 2)$ a $t^{2}$
$(e)$ $a _{\text {merage }}=\left[ v \left(t_{2}\right)- v \left(t_{1}\right)\right] /\left(t_{2}-t_{1}\right)$
(અહીં ‘સરેરાશ મૂલ્ય $t_{1}$ થી $t_{2}$ સમયગાળા સાથે સંબંધિત ભૌતિકરાશિનું સરેરાશ મૂલ્ય છે.)