ગતિ અંગેનો ગેલિલિયોનો ઢળતાં સમતલોનો પ્રયોગ વર્ણવો.
ગેલિલિયોએે ઢળતાં સમતલ પર પદાર્થની ગતિનો અભ્યાસ કરવા બે પ્રયોગો કર્યા.
પ્રથમ પ્રયોગ :
આ માટે સમાન ઢાળવાળા બે સમતલો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે ગોઠવ્યા અને ગોળ પદર્થને તેના પરથી મુક્ત કરત્તાં થતી ગતિના અવલોકનો આ મુજબ મળ્યા.
$(1)$ ઢાળ પરથી નીચે તરફ ગતિ કરતો ગોળો પ્રેગિત ગતિ કરે છે તેથી તેનો વેગ વધે છે.
$(2)$ ઢાળની ઉપર તરફ ગતિ કરતો ગોથો પ્રતિર્વેગિત ગતિ કરે છે તેથી તેનો વેગ ઘટે છે.
$(3)$ સમક્ષિતિજ સમતલ પરની ગોળાની ગતિ એ વચગાળાની સ્થિતિ છે આના પરથી ગેલિલિયોએ ઓવો નિષ્કર્ષ તારવ્યો \} वेगથી ગતિ કરતો હોવો જોઈએ.
બીજો પ્રયોગો:
આ માટે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસારના બે ઢળતા સમતલોને ગોઠવ્યા.
એક સમતલ પર સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરેલ બોલ ગબડીને નીચે આવે છે ત્યારે બોલનો વેગ વધે છે અને બીજા સમતલ પર ચઢે ત્યારે તેનો વેગ ધટે છે.
જે ઢળતાં સમતલની સપાટીઓ લીસી હોય તો બીજ સમતલ પર મેળવેલી ઉંચાઈ લગભગ પ્રથમ સમતલ પરથી ગતિની શરૂઆત કરે તેટલી જ હોય (સહેજ ઓછી હોય પણ ક્દી વધારે તો ન જ હોય.)
જો બીજા સમતલનો ઢાળ ઓછો રાખવામાં આવે અને પ્રથમ ઢાળ પરથી જે ઉંચાઈએે બોલને મુક્ત કરવામાં આવે, તો તે બીજા ઢાળ પર તેટલી જ ઉંચાએથી સુધી પહોંચવા વધારે લાબું અંતર કાપવું પડે છે.
જે બીજા સમતલનો ઢાળ શૂન્ય કરીએ (સમક્ષિતિજ બને) તો બોલ અનંત અંતર સુધી ગતિ કરે છે. એટલે કે તેની ગતિ ક્યારેય અટક્તી નથી જે આદર્શ પરિસ્થિતિ છે.
વ્યવહારમાં બોલની અવિરત ગતિ શક્ય નથી પણ અમુક અંતર કાપીને સ્થિર થાય છે. કારણ કે ગતિનો વિરોધ કરતું ધર્ષણબળ છે જે ક્દી સંપૂર્ણપણે નિવારી શકાતું નથી.
$10\ kg$ ના દ્રવ્યમાનને છત પરથી દોરડા વડે ઉર્ધ્વદિશામાં લટકાવવામાં આવેલ છે. આ દોરડાના કોઈ એક બિંદુ પર જ્યારે સમક્ષિતિજ બળ લગાડવામાં આવે છે ત્યારે છત પરના બિંદુથી આ દોરડું $45^o$ વિચલન પામે છે. જો લટકાવેલ દ્રવ્યમાન સંતુલનમાં હોય તો આપાત બળનું મૂલ્ય ......... $N$ થશે.
કણના સ્થાનાંતરિત ગતિમાના સંતુલન માટેની શરત લખો.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બે ઘર્ષણરહિત સમતલો ઊર્ધ્વદિશા સાથે અનુક્રમે $30^{\circ}$ અને $60^{\circ}$ ના ખૂણા બનાવે છે. બે બ્લોક A અને B ને સમતલો ઉપર આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મૂકવામાં આવે છે. તો બ્લોક A નો બ્લોક $B$ ની સાપેક્ષે ઊર્ધ્વદિશામાંનો પ્રવેગ કેટલો થાય?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે એક ડાયનામોમીટર $D$ ને $6 \,kg$ અને $4 \,kg$ ઘળનાં બે બ્લોક્સ સાથે જોડેલ છે. ડાયનામોમીટરનું વાંચન .......... $N$ છે.
આકૃતિ બે કિસ્સાઓ દર્શાવેલ છે. પહેલા કિસ્સામાં સ્પ્રિંગને (સ્પ્રિંગ અચળાંક $K$ છે) બે સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાંના બળો દ્વારા $F$ બંને છેડેથી ખેંચવામાં આવે છે અને બીજા કિસ્સામાં તે એક છેડેથી $F$ બળ દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે. તો સ્પ્રિગ માં થતો વધારો $(x)$ કેટલો હશે?