નિયમિત વર્તુળ ગતિ એટલે શું ? યોગ્ય આકૃતિનો ઉપયોગ કરીને નિયમિત વર્તુળ ગતિમાં પ્રવેગ ${a_c}\, = \,\frac{{{v^2}}}{r}$ સૂત્ર મેળવો. દર્શાવો કે તેની દિશા ત્રિજ્યા પર કેન્દ્ર તરફ હોય છે.
અચળ ઝડપથી વર્તુળાકાર માર્ગ પર ગતિ કરતાં પદાર્થની ગતિને નિયમિત વર્તુળ ગતિ કહે છે.
આ પ્રકારની ગતિમાં સમગ્ર ગતિ દરમિયાન કણની ઝડપ અચળ રહે છે.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર કોઈ પદાર્થ $v$ જેટલી અચળ ઝડપથી $R$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર માર્ગે ગતિ કરે છે.
અહી, વેગની દિશા સતત બદલાતી હોવાથી તેમાં પ્રવેગ ઉત્પન્ન થાય છે.
આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ ધારો કે $t$ સમયે પદર્થ $P$ પર છે. જ્યાં તેનો સ્થાન સદિશ $\vec{r}$ અને વેગ $\vec{v}$ છે.
$t+\Delta t$ સમયે પદાર્થ $P'$ પર છે જ્યાં તેનો સ્થાન સદિશ $\overrightarrow{r^{\prime}}$ અને વેગ $\overrightarrow{v^{\prime}}$ છે.
આ વેગ સદિશોની દિશા તે બિંદુ પાસે ગતિની દિશામાં દોરેલા સ્પર્શકની દિશામાં હોય છે.
આકૃતિ $\left(a_{2}\right)$ માં $G$ બિદુને અનુલક્ષીને $\vec{v}$ अને $\vec{v}^{\prime}$ તેમના માન અને દિશા અનુસાર દર્શાવ્યા છે. સદિશ સરવાળા માટે ત્રિકોમના નિયમનો ઉપયોગ કરી $\Delta \vec{v}$ મેળવેલ છે.
ગતિપથ વર્તુળાકાર હોવાથી $\vec{r}$ ને $\vec{v}$ લંબ છે તથા $\overrightarrow{r^{\prime}}$ ને $\overrightarrow{v^{\prime}}$ લંબરૂપે મળે છે. તેથી $\Delta \vec{v}$ પણ $\Delta \vec{r}$ ને લંબરૂપે મળે છે.પરિણામે સરેરાશ પ્રવેગ $\left(<\vec{a}>=\frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}\right)$ પણ $\Delta \vec{r}$ ને લંબરપે છે. આ. દ્દિશા વર્તુળના કેન્દ્ર $(c)$ તરફ છે.
આકૃતિ $(b)$ માં સમયના નાના ગાળા માટે આ રાશિઓને દર્શાવેલ છે.
આકૃતિ $(c)$ માં $\Delta t \rightarrow 0$ છે, તેથી સરેરાશ પ્રવેગ,તાત્ક્ષણિક પ્રવેગ જેટલો ઘટશે અને તેની દિશા કેન્દ્ર તરફની હોય છે.
આમ, ક્હી શકાય કે નિયમિત વર્તુળ-ગતિ માટે પદાર્થના પ્રવેગની દિશા તે વર્તુળના કેન્દ્ર તરફની હોય છે.
વળી, $|\vec{r}|=\left|\vec{r}^{\prime}\right|= R \quad$ અને $|\vec{v}|=\left|\vec{v}^{\prime}\right|=v$
(કારણ કે નિયમિત વર્તુળ-ગતિમાં વેગના માન એટલે કે ઝડપ સમાન રહે છે.)
એક $2\pi r$ લંબાઈના તારને વાળીને એક વર્તુળ બનાવીને શિરોલંબ સમતલમાં મૂકવામાં આવે છે એક મણકો તાર પર સરળતાથી સરકી શકે છે જ્યારે વર્તુળને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $AB$ની સાપેક્ષે $\omega$ જેટલી કોણીય ઝડપથી ફેરવતા મણકો વર્તુળની સાપેક્ષે $P$ બિંદુ પાસે સ્થિર થાય છે તો $\omega^2$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
$20\,cm$ ત્રિજયાા વર્તુળમાં પદાર્થને ફેરવવામાં આવે છે. તેનો કોણીય વેગ $10\, rad/sec$ છે. વર્તુળાકાર પથ પર કોઈ પણ બિંદુએ રેખીય વેગ ($m/s$ માં) કેટલો હશે?
એક પદાર્થ નિયમિત વર્તુળાકાર ગતિ દર્શાવે છે અને એક સેકન્ડમાં $140$ પરિભ્રમણ પૂરૂ કરે છે, તો તેની કોણીય ઝડપ ....... $rad/s$ હોય શકે?
$m$ દળ ધરાવતો એક પદાર્થ અચળ ઝડપ સાથે $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે તેના પર અચળ મૂલ્યનું $F$ બળ લાગે છે. તો પદાર્થની ગતિ ઉર્જા કેટલી થાય ?
એક પૈડું વિરામ સ્થિતિમાંથી નિયમિત રીતે પ્રવેગીત થાય છે અને પ્રથમ સેકન્ડમાં $5 \;rad$ જેટલું ભ્રમણ કરે છે. બીજી સેકન્ડમાં કપાયેલ કોણ.....$rad$ હશે.