- Home
- Standard 11
- Physics
$M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી રિંગ તેની અક્ષને અનુલક્ષીને $\omega $ કોણીય વેગથી ભ્રમણો કરે છે. બે $m$ દળના સમાન પદાર્થો ને ધીમેથી રિંગના વ્યાસના બે છેડા સાથે જોડવામાં આવે છે. તો તેના લીધે ગતિઉર્જામાં થતો ઘટાડો કેટલો હશે?
$\frac{{m\left( {M + 2m} \right)}}{M}\,{\omega ^2}{R^2}$
$\frac{{Mm}}{{\left( {M + m} \right)}}\,{\omega ^2}{R^2}$
$\frac{{Mm}}{{\left( {M + 2m} \right)}}\,{\omega ^2}{R^2}$
$\frac{{\left( {M + m} \right)M}}{{\left( {M + 2m} \right)}}\,{\omega ^2}{R^2}$
Solution
$\begin{array}{l}
Kinetic\,energ{y_{\left( {rotational} \right)}}{K_R} = \frac{1}{2}I{\omega ^2}\\
kinetic\,energ{y_{(translational)}}{K_r} = \frac{1}{2}M{v^2}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( {v = R\omega } \right)\\
M.{\mathop{\rm I}\nolimits} {._{(initial)}}{I_{ring}} = M{R^2};{\omega _{initial}} = \omega \\
M.I{._{\left( {new} \right)}}I{'_{\left( {system} \right)}} = M{R^2} + 2m{R^2}\\
\omega {'_{\left( {system} \right)}} = \frac{{m\omega }}{{M + 2m}}
\end{array}$
Solving we get loss in $K.E.$
$ = \frac{{Mm }}{{\left( {M + 2m} \right)}}{\omega ^2}{R^2}$
