4-2.Friction
hard

એક ભારે બોક્સ ને ખરબચડી સમક્ષિતિજ સપાટી પર ખસેડવા માટે વ્યક્તિ $A$ તેને સમક્ષિતિજથી $30^o$ ના ખૂણે ધકેલે છે અને તેના માટે જરૂરી ન્યુનત્તમ બળ $F_A$ છે, જ્યારે વ્યક્તિ $B$ બોક્સ ને સમક્ષિતિજથી $60^o$ ના ખૂણે ખેંચે છે અને તેના માટે તેને ન્યુનત્તમ બળ $F_B$ ની જરૂર પડે છે. તો બોક્સ અને સપાટી વચ્ચે નો ઘર્ષણાંક $\frac{{\sqrt 3 }}{5}$ છે તો ગુણોત્તર $\frac{{{F_A}}}{{{F_B}}}$ કેટલો થશે?

A

$\sqrt 3 $

B

$\frac{5}{{\sqrt 3 }}$

C

$\sqrt {\frac{3}{2}} $

D

$\frac{2}{{\sqrt 3 }}$

(JEE MAIN-2014)

Solution

$\begin{array}{l}
{F_A} = \frac{{\mu mg}}{{\sin \theta  – \mu \cos \theta }}\\
similarly,\\
{F_B} = \frac{{\mu mg}}{{\sin \theta  + \mu \cos \theta }}\\
\,\therefore \,\frac{{{F_A}}}{{{F_B}}} = \frac{{\frac{{\mu mg}}{{\sin \theta  – \mu \cos \theta }}}}{{\frac{{\mu mg}}{{\sin \theta  + \mu \cos \theta }}}}\,\,\,\,\,\\
\, = \frac{{\sin {{60}^ \circ } – \frac{\begin{array}{l}
\mu mg\\
\sqrt 3 
\end{array}}{5}\cos \,{{60}^ \circ }}}{{\sin {{30}^ \circ } + \frac{\begin{array}{l}
\mu mg\\
\sqrt 3 
\end{array}}{5}\cos \,{{30}^ \circ }}}\,\,
\end{array}$

$\begin{array}{l}
\,\,\left[ {\mu  = \frac{{\sqrt 3 }}{5}\,given} \right]\,\\
 = \frac{{\sin \,{{30}^{ \circ \,}} + \frac{{\sqrt 3 }}{5} – \cos \,{{30}^ \circ }}}{{\sin \,{{60}^ \circ } – \frac{{\sqrt 3 }}{5}\cos \,{{60}^ \circ }}}\\
 = \frac{{\frac{1}{2} + \frac{{\sqrt 3 }}{5} \times \frac{{\sqrt 3 }}{2}}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2} – \frac{{\sqrt 3 }}{5} \times \frac{1}{2}}}
\end{array}$

$\begin{array}{l}
 = \frac{{\frac{1}{2}\left( {1 + \frac{3}{5}} \right)}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{5}\left( {1 – \frac{1}{5}} \right)}} = \frac{{\frac{1}{2} \times \frac{8}{5}}}{{\frac{{\sqrt 3  \times 4}}{{10}}}}\\
 = \frac{{\frac{8}{{10}}}}{{\frac{{\sqrt 3  \times 4}}{{10}}}} = \frac{8}{{\sqrt 3  \times 4}} = \frac{2}{{\sqrt 3 }}
\end{array}$

Standard 11
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

Confusing about what to choose? Our team will schedule a demo shortly.