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.)
$r$ 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.
$(g = 10\, m/s^2 \; and\; \tan 12^o = 0.2125)$
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.
${m_1}$ 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?