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समय के फलन के रूप में किसी कण का स्थिति सदिश $\overrightarrow{ R }$ दिया गया है
$\overrightarrow{ R }=4 \sin (2 \pi t ) \hat{ i }+4 \cos (2 \pi t ) \hat{ j }$
जहाँ $R$ मीटर में तथा $t$ सेकण्ड में है और $\hat{ i }$ तथा $\hat{ j }$ क्रमश: $X-$तथा $y-$दिशाओं के अनुदिश एकांक सदिश हैं। इस कण की गति के लिये निम्नांकित में से कौनसा कथन सही नहीं है ?
कण का पथ $4$ मीटर त्रिज्या का वृत है।
त्वरण-सदिश, $-\overrightarrow{ R }$ के अनुदिश है।
त्वरण-सदिश का परिमाण, $\frac{ v ^{2}}{ R }$ है, जहाँ $v$ कण का वेग है|
कण के वेग का परिमाण $8$ मी./से. है|
Solution
$\begin{array}{l}
\,Here,\,\bar R = 4\sin \left( {2\pi t} \right)\hat i + 4\cos \left( {2\pi t} \right)\hat j\\
The\,velocity\,of\,the\,particle\,is\\
\bar v = \frac{{d\bar r}}{{dt}} = \frac{d}{{dt}}\left[ {4\sin \left( {2\pi t} \right)\hat i + 4\cos \left( {2\pi t} \right)\hat j} \right]\\
= \,8\pi \cos \left( {2\pi t} \right)\hat i – 8\pi \sin \left( {2\pi t} \right)\hat j\\
Its\,magnitude\,is
\end{array}$
$\begin{array}{l}
\left| {\bar v} \right| = \sqrt {{{\left( {8\pi \cos \left( {2\pi t} \right)} \right)}^2} + {{\left( { – 8\pi \sin \left( {2\pi t} \right)} \right)}^2}} \\
\,\,\,\,\,\, = \sqrt {64{\pi ^2}{{\cos }^2}\left( {2\pi t} \right)64{\pi ^2}{{\sin }^2}\left( {2\pi t} \right)} \\
\,\,\,\,\,\, = \sqrt {64{\pi ^2}\left[ {{{\cos }^2}\left( {2\pi t} \right) + {{\sin }^2}\left( {2\pi t} \right)} \right]} \\
\,\,\,\,\,\, = \sqrt {64{\pi ^2}} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( {as\,{{\sin }^2}\theta + {{\cos }^2}\theta = 1} \right)\\
\,\,\,\,\,\, = 8\pi \,m/s
\end{array}$