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

$r$ ત્રિજ્યા અને $O$ કેન્દ્ર ધરાવતા વર્તુળપથ પર એક કણ ગતિ કરે છે, જેની ઝડપ $V$ અચળ છે. પદાર્થ $A$ થી $B$ સુધી ગતિ કરે તે દરમિયાન તેના વેગના મૂલ્યમાં થયેલો ફેરફાર કેટલો હોય ?

$80\, cm$ લાંબા દોરડાના છેડે એક પથ્થર બાંધેલ છે તેને અચળ ઝડપથી સમક્ષિતિજ વર્તુળાકાર ફેરવવામાં આવે છે, જો પથ્થર $25 \,sec$ માં $14$ પરિભ્રમણ પૂરા કરતો હોય, તો પથ્થરના પ્રવેગનું માન તથા તેની દિશા શોધો ?

એક એરક્રાફ્ટ $150\, m/s$ ની ઝડપથી તેના પાંખિયા ને $12^o$ ના ખૂણે રાખીને સમક્ષિતિજ વર્તુળાકાર લૂપ રચે છે. તો વર્તુળાકાર લૂપ ની ત્રિજ્યા ..........  $km$ થશે.

$(g = 10\, m/s^2 \; and\; \tan 12^o = 0.2125)$

  • [AIIMS 2010]

નિયમીત ઝડપે $R$ ત્રિજ્યાના વર્તુંળ પર ગતિ કરતો કણ એક પરિભ્રમણ પૂરું કરવા માટે $T$ સમય લે છે. જો આ કણને તેટલી જ ઝડપથી સમક્ષિતિજ થી $\theta$ કોણે પ્રક્ષિત્ કરવામાં આવે તો તેણે પ્રપ્ત્તિ કરેલી મહત્તમ ઉંચાઈ $4 \mathrm{R}$ છે. તો પ્રક્ષિપ્ત્ત કોણ $\theta$ બરાબર_________થાય.

  • [JEE MAIN 2024]

${m_1}$ અને ${m_2}$ દળની બે કાર ${r_1}$ અને ${r_2}$ ત્રિજયામાં પરિભ્રમણ કરે છે. બંને કાર સમાન સમય $t$ માં પરિભ્રમણ પૂરું કરે છે. કારની કોણીય ઝડપનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

  • [AIPMT 1999]