એક $m$ દળનો કણ $r$ ત્રિજ્યાના સમક્ષિતિજ વર્તૂળમાં $(-k/r^2),$ જેટલાં કેન્દ્રગામી બળની અસર હેઠળ ગતિ કરે છે. જ્યાં $k$ અચળાંક છે. કણની કુલ ઊર્જાની ગણતરી કરો.
એક $m$ દળનો કણ $r$ ત્રિજ્યાના સમક્ષિતિજ વર્તૂળમાં $(-k/r^2),$ જેટલાં કેન્દ્રગામી બળની અસર હેઠળ ગતિ કરે છે. જ્યાં $k$ અચળાંક છે. કણની કુલ ઊર્જાની ગણતરી કરો.
- A
$\,\frac{k}{r}$
- B
$\,\,\frac{k}{{2r}}$
- C
$ - \,\,\frac{{{k^2}}}{{2r}}$
- D
$ - \,\,\frac{k}{{2r}}$
Similar Questions
જવાબ આપો :
$(a)$ રોકેટનું અસ્તર $(Casing)$ ઉડાણ દરમિયાન ઘર્ષણના કારણે સળગી ઊઠે છે. કોના ભોગે સળગવા માટે જરૂરી ઉષ્માઊર્જા મળે છે ? રૉકેટ કે વાતાવરણના
$(b)$ સૂર્યની આસપાસ ધૂમકેતુઓ અતિ દીર્ઘવૃત્તીય $(Highly\, Elliptical)$ કક્ષામાં ઘૂમે છે. સામાન્ય રીતે સૂર્યના કારણે ધૂમકેતુ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ લંબરૂપે લાગતું નથી. તેમ છતાં ધૂમકેતુની સંપૂર્ણ ભ્રમણકક્ષા દરમિયાન તેના પર લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વડે થયેલ કાર્ય શૂન્ય હોય છે. શા માટે ?
$(c)$ પૃથ્વીની આજુબાજુ પાતળા વાતાવરણમાં ભ્રમણ કરતો કૃત્રિમ ઉપગ્રહ, વાતાવરણના અવરોધને કારણે તેની ઊર્જા ક્રમશઃ ગુમાવે છે, ભલે તે સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં હોય. તેમ છતાં તે જેમ પૃથ્વીની નજીક અને નજીક આવતો જાય તેમ તેની ઝડપ શા માટે ક્રમશઃ વધતી જાય છે ?
$(d)$ આકૃતિ $(i)$ માં, એક માણસ તેના હાથોમાં $15 \,kg$ દળ ઊંચકીને $2\, m$ જેટલું ચાલે છે. આકૃતિ $(ii)$ માં, તે આટલું જ અંતર દોરડું ખેંચતા ખેંચતા ચાલે છે. દોરડું ગરગડી પરથી પસાર થઈને તેના બીજા છેડે $15 \,kg$ જેટલું દળ લટકાવેલ છે. કયા કિસ્સામાં વધુ કાર્ય થયું હશે ?
જવાબ આપો :
$(a)$ રોકેટનું અસ્તર $(Casing)$ ઉડાણ દરમિયાન ઘર્ષણના કારણે સળગી ઊઠે છે. કોના ભોગે સળગવા માટે જરૂરી ઉષ્માઊર્જા મળે છે ? રૉકેટ કે વાતાવરણના
$(b)$ સૂર્યની આસપાસ ધૂમકેતુઓ અતિ દીર્ઘવૃત્તીય $(Highly\, Elliptical)$ કક્ષામાં ઘૂમે છે. સામાન્ય રીતે સૂર્યના કારણે ધૂમકેતુ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ લંબરૂપે લાગતું નથી. તેમ છતાં ધૂમકેતુની સંપૂર્ણ ભ્રમણકક્ષા દરમિયાન તેના પર લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વડે થયેલ કાર્ય શૂન્ય હોય છે. શા માટે ?
$(c)$ પૃથ્વીની આજુબાજુ પાતળા વાતાવરણમાં ભ્રમણ કરતો કૃત્રિમ ઉપગ્રહ, વાતાવરણના અવરોધને કારણે તેની ઊર્જા ક્રમશઃ ગુમાવે છે, ભલે તે સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં હોય. તેમ છતાં તે જેમ પૃથ્વીની નજીક અને નજીક આવતો જાય તેમ તેની ઝડપ શા માટે ક્રમશઃ વધતી જાય છે ?
$(d)$ આકૃતિ $(i)$ માં, એક માણસ તેના હાથોમાં $15 \,kg$ દળ ઊંચકીને $2\, m$ જેટલું ચાલે છે. આકૃતિ $(ii)$ માં, તે આટલું જ અંતર દોરડું ખેંચતા ખેંચતા ચાલે છે. દોરડું ગરગડી પરથી પસાર થઈને તેના બીજા છેડે $15 \,kg$ જેટલું દળ લટકાવેલ છે. કયા કિસ્સામાં વધુ કાર્ય થયું હશે ?
$M $ દળ અને $L$ લંબાઇ ધરાવતી ચેઇનનો ત્રીજો ભાગ ટેબલની કિનારી પર લટકે છે.તેને ટેબલ પર લાવવા કરવું પડતું કાર્ય
$M $ દળ અને $L$ લંબાઇ ધરાવતી ચેઇનનો ત્રીજો ભાગ ટેબલની કિનારી પર લટકે છે.તેને ટેબલ પર લાવવા કરવું પડતું કાર્ય
$\mathop {{v_1}}\limits^ \to $જેટલા વેગથી ગતિ કરતો $m$ દળનો એક કણ સ્થિર પડેલ $m$ દળના બીજા કણ સાથે દ્વિ-પારિમાણિક સ્થિતસ્થાપક સંઘાત અનુભવે છે. સંઘાત બાદ આ કણો વેગથી ગતિ કરતાં હોય, તો વચ્ચેનો કોણ કેટલા ............ $^\circ$ થાય?
$\mathop {{v_1}}\limits^ \to $જેટલા વેગથી ગતિ કરતો $m$ દળનો એક કણ સ્થિર પડેલ $m$ દળના બીજા કણ સાથે દ્વિ-પારિમાણિક સ્થિતસ્થાપક સંઘાત અનુભવે છે. સંઘાત બાદ આ કણો વેગથી ગતિ કરતાં હોય, તો વચ્ચેનો કોણ કેટલા ............ $^\circ$ થાય?
$5 kg$ દળના એક ટુકડાને $5$ મીટરની ઉંચાઈ સુધી $60 N$ બળ દ્વારા ઉંચકેલો છે.
$(1)$ ટુકડાને ઉંચકવામાં બળ દ્વારા થતું કાર્ય
$(2) 5m$ ઉંચાઈએ ટુકડાની સ્થિતિ ઊર્જા
$(3) 5m$ ઉંચાઈએ ટુકડાની ગતિ ઊર્જા
$(4) 5m $ ઉંચાઈએ ટુકડાનો વેગ શોધો.
$5 kg$ દળના એક ટુકડાને $5$ મીટરની ઉંચાઈ સુધી $60 N$ બળ દ્વારા ઉંચકેલો છે.
$(1)$ ટુકડાને ઉંચકવામાં બળ દ્વારા થતું કાર્ય
$(2) 5m$ ઉંચાઈએ ટુકડાની સ્થિતિ ઊર્જા
$(3) 5m$ ઉંચાઈએ ટુકડાની ગતિ ઊર્જા
$(4) 5m $ ઉંચાઈએ ટુકડાનો વેગ શોધો.
બે પરમાણુઓ માટે સ્થિતિ ઊર્જા $U(r) = a/r^{12} - b/r^{6 } $ વિધેયથી દર્શાવી છે. તેમની વચ્ચેનું સમતુલ્ય અંતર શોધો.
બે પરમાણુઓ માટે સ્થિતિ ઊર્જા $U(r) = a/r^{12} - b/r^{6 } $ વિધેયથી દર્શાવી છે. તેમની વચ્ચેનું સમતુલ્ય અંતર શોધો.