Gujarati
3-2.Motion in Plane
normal

एक कण जो कि मूल बिंदु से $1 \,m$ की दूरी पर है इस प्रकार चलना प्रारंभ करता है कि $d r / d \theta=r$, जहाँ $(r, \theta)$ ध्रुवीय निर्देशांक हैं. तब परिणामी वेग तथा वेग के स्पशरेखीय भाग के बीच का कोण

A$30^{\circ}$ है.
B$45^{\circ}$ है.
C$60^{\circ}$ है.
Dकण की स्थिति पर निर्भर करता है.
(KVPY-2016)

Solution

$(b)$ Velocity $v$ of a particle moving around a curved path can be resolved into $\operatorname{radial}\left(v_{r}=\frac{d r}{ d t}\right)$ and tangential (or transverse, $\left.v_{\theta}=r \frac{d \theta}{d t}\right)$ velocity components.
Angle $\alpha$ between velocity $v$ and tangential velocity $v _{r}$ is given by
$\tan \alpha=\frac{v_{\theta}}{v_{r}}$
$\Rightarrow \quad \tan \alpha=\frac{\left(r \frac{d \theta}{d t}\right)}{\left(\frac{d r}{d t}\right)}=r \cdot\left(\frac{d \theta}{d r}\right)$
$=\frac{r}{(d r / d \theta)}$
Here, given $\frac{d r}{d \theta}=r$
$\therefore \tan \alpha=\frac{r}{r}=1$
$\Rightarrow \alpha=\tan ^{-1}(1)=45^{\circ}$
Standard 11
Physics

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