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. 

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

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.)

885-102

Similar Questions

કારની ઝડપ $10\%$ વધારવામાં આવે છે, જો રોડનો ખૂણો અચળ રાખીને ત્રિજયા $20\,m$ માંથી ........ $m$ કરવી પડે.

$A$ અને $B$ બે કણો ક્રમશઃ ${r_A}$ અને ${r_B}$ ત્રિજ્યાના સમકેન્દ્રિય વર્તુળો પર અનુક્રમે ${v_A}$ અને ${v_B}$ ઝડપથી નિયમિત વર્તુળમય ગતિ કરે છે. તેઓનો ભ્રમણ આવર્તકાળ સમાન છે. $A$ ની કોણીય ઝડપ થી $B$ ની કોણીય ઝડપનો ગુણોત્તર કેટલો થશે?

  • [NEET 2019]

એક સાઇકલ સવાર $1\, km$ ની ત્રિજ્યાવાળા વર્તુળાકાર માર્ગ પર તેના કેન્દ્ર $O$ થી ગતિની શરૂઆત કરી $OPRQO$ માર્ગે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે ગતિ કરે છે. જો તેની ઝડપ $10\, ms^{-1}$ જેટલી અચળ હોય તો $R$ બિંદુ પાસે તેના પ્રવેગનું મૂલ્ય અને દિશા જણાવો.

એક ગાડી અચળ ઝડ૫ સાથે $R_1$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળાકાર પથ પર ફરે છે. બીજી ગાડી અચળ ઝડ૫ સાથે $R_2$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળાકાર પથ પર ફરે છે. જો તે બન્નેને એક રાઉન્ડ પૂર્ણ કરવાં માટે સરખો સમય લાગે તો તેની કોણીય ઝડપ અને રેખીય ઝડપનો ગુણોતર અનુક્રમે કેટલો થાય ?

એક કણ વર્તુળાકાર પથ પર ઘટતી ઝડપે ગતિ કરે છે. તો નીચેનામાથી શું સાચું છે?

  • [IIT 2005]