- Home
- Standard 11
- Physics
$1\, m$ લંબાઈ સાથે બાંધેલ એક નાનો ગોળો એક ઉર્ધ્વ વર્તુળ દર્શાવે છે કે જેથી દોરીઓમાં મહત્તમ અને ન્યૂનતમ તણાવનો ગુણોત્તર $5:1$ છે. ગોળાનો સૌથી ઉચ્ચતમ સ્થાન પાસે વેગ ............ $m /s$ છે. $(g =10\, m/s^2$ લો.)
$0$
$10$
$5$
$8$
Solution

Let the speed of bob at lowest position be $v _{1}$ and at the highest position be $v _{2}$.
Maximum tension is at lowest position and minimum tension is at the highest position. Now, using, conservation of mechanical energy,
$\frac{1}{2} mv _{1}^{2}=\frac{1}{2} mv _{2}^{2}+ mg 2 l$
$\Rightarrow v _{1}^{2}= v _{2}^{2}+4 g l$ $……(1)$
Now $T _{\max }- mg =\frac{ mv _{1}^{2}}{l}$
$\Rightarrow T _{\max }= mg +\frac{ mv _{1}^{2}}{l}$
and $T _{\min }+ mg =\frac{ mv _{2}^{2}}{l}$
$\Rightarrow T _{\min }=\frac{ mv _{2}^{2}}{l}- mg$
$\frac{ T _{\max }}{ T _{\min }}=\frac{5}{1}$
$\Rightarrow \frac{ mg +\frac{ mv _{1}^{2}}{l}}{\frac{ mv _{2}^{2}}{l}- mg }=\frac{5}{1}$
$\Rightarrow mg +\frac{ mv _{1}^{2}}{l}=\left[\frac{ mv _{2}^{2}}{l}- mg \right] 5$
$\Rightarrow mg +\frac{ m }{l}\left[ v _{2}^{2}+4 g l\right]=\frac{5 mv _{2}^{2}}{l}-5 mg$
$\Rightarrow mg +\frac{ mv _{2}^{2}}{l}+4 mg =\frac{5 mv _{2}^{2}}{l}-5 mg$
$\Rightarrow 10 mg =\frac{4 mv _{2}^{2}}{l}$
$v _{2}{ }^{2}=\frac{10 \times 10 \times 1}{4}$
$\Rightarrow v _{2}^{2}=25 \Rightarrow v _{2}=5 m / s$
Thus, velocity of bob at highest position is $5 m / s$
Similar Questions
એક દોરીને છેડે બાંધેલો $m$ દળનો પથ્થર $R$ ત્રિજ્યાના ઊર્ધ્વ વર્તુળમાં ભ્રમણ કરે છે. વર્તુળના ઉચ્ચતમ અને નિમ્નતમ બિંદુઓએ, અધોદિશામાં લાગતા ચોખ્ખા (પરિણામી) બળ માટે નીચેનામાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો :
નિમ્નતમ બિંદુએ | ઉચ્ચતમ બિંદુએ |
$(a)$ ${mg – {T_1}}$ | ${mg + {T_2}}$ |
$(b)$ ${{m_g} + {T_1}}$ | ${{m_g} – {T_2}}$ |
$(c)$ ${mg + {T_1} – \frac{{mv_1^2}}{R}}$ | ${mg – {T_2} + \frac{{mv_1^2}}{R}}$ |
$(d)$ ${mg – {T_1} – \frac{{mv_1^2}}{P}}$ | ${mg + {T_2} + \frac{{mv_1^2}}{p}}$ |