કોઈ કણ $t = 10$ સમયે ઊગમબિંદુથી $10.0 \hat{ j } \;m / s$ ના વેગથી ગતિ શરૂ કરે છે અને $x-y$ સમતલમાં તેનો અચળ પ્રવેગ $(8.0 \hat{ i }+2.0 \hat{ j }) \;m \,s ^{-2}$ છે. તો $(a)$ કયા સમયે તેનો $x$ -યામ $16 \,m$ થશે ? આ સમયે તેનો $y$ -યામ કેટલો હશે ? $(b)$ આ સમયે તેની ઝડપ કેટલી હશે ?
$(a)$ Velocity of the particle $=10 \widehat{j} \,m / s$ Acceleration of the particle $=(8.0 \hat{\imath}+2.0 \hat{\jmath}) \,m\,s ^{-2}$
$ \vec{a}=\frac{d \vec{v}}{d t}=8.0 \hat{ i }+2.0 \hat{ j }$
$d \vec{v}=(8.0 \hat{ i }+2.0 \hat{ j }) d t$
Integrating both sides:
$\vec{v}(t)=8.0 t \hat{ i }+2.0 t \hat{ j }+\vec{u}$
Where,
$u=$ Velocity vector of the particle at $t=0$
$v=$ Velocity vector of the particle at time $t$ But, $\vec{v}=\frac{d \vec{r}}{d t}$
$d \vec{r}=\vec{v} d t=(8.0 t \hat{ i }+2.0 t \hat{ j }+\vec{u}) d t$
Integrating the equations with the conditions: at $t=0 ; r=0$ and at $t=t ; r=r$
$\vec r=\vec{u} t+\frac{1}{2} 8.0 t^{2} \hat{ i }+\frac{1}{2} \times 2.0 t^{2} \hat{ j }$
$=\overrightarrow{u t}+4.0 t^{2} \hat{ i }+t^{2} \hat{ j }$
$=(10.0 \hat{ j }) t+4.0 t^{2} \hat{ i }+t^{2} \hat{ j }$
$x \hat{ i }+y \hat{ j }=4.0 t^{2} \hat{ i }+\left(10 t+t^{2}\right) \hat{ j }$
since the motion of the particle is confined to the $x$ $-y$ plane, on equating the coefficients of $\vec{\imath}$ and $\vec{\jmath},$ we get:
$x=4 t^{2}$
$t=\left(\frac{x}{4}\right)^{\frac{1}{2}}$
And $y=10 t+t^{2}$
When $x=16 \,m$ $t=\left(\frac{16}{4}\right)^{\frac{1}{2}}=2 s$
$\therefore y=10 \times 2+(2)^{2}=24 \,m$
$(b)$ Velocity of the particle is given by:
$\vec{v}(t)=8.0 t \hat{ i }+2.0 t \hat{ j }+\vec{u}$
at $t=2 \,s$
$\vec{v}(t)=8.0 \times 2 \hat{ i }+2.0 \times 2 \hat{ j }+10 \hat{ j }$
$=16 \hat{ i }+14 \hat{ j }$
$\therefore$ Speed of the particle
$\vec{v}| =\sqrt{(16)^{2}+(14)^{2}}=\sqrt{256+196}=\sqrt{452}$
$=21.26\; m / s$
અનિયમિત વર્તુળાકાર ગતિ માં પદાર્થ નો પ્રવેગ $5\, ms^{-2}$ હોય તો નીચેનામાથી શું સાચું છે?
આકૃતિમાં આપેલા આલેખમાં પ્રક્ષિપ્ત ગતિ સાથે સંકળાયેલી રાશિ કઈ છે જે $y$-અક્ષ પર દોરવામાં આવી છે ?
વિધાન: ટેનિસ નો દડો સમતલ સપાટી કરતાં ટેકરીઓ પર વધુ ઉછળે છે.
કારણ: પૃથ્વીની સપાટી કરતાં ટેકરીઓ પર ગુરુત્વપ્રવેગ વધારે હોય.
કોલમ $-I$ ને કોલમ $-II$ સાથે જોડો.
કોલમ $-I$ | કોલમ $-II$ |
$(1)$ વેગનો શિરોલંબ ધટક શૂન્ય | $(a)$ પરવલયાકાર પથને સ્પર્શકરૂપે |
$(2)$ રેખીય વેગ | $(b)$ પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થના ગતિમાર્ગના મહત્તમ બિંદુ |
એક કણ $\vec v = K(y\hat i + x\hat j)$ વેગથી ગતિ કરે છે. જ્યાં $K$ એક અચળાંક છે. તેનાં પથનું સામાન્ય સમીકરણ ........ થાય.