JEE Mains · Physics · STD 11 - 6.કણોનાં તંત્રો અને ચાકગતિ
- JEE Mains 2025
- મધ્યમ
- સંખ્યાત્મક
1 kg દળની એક પાતળી નક્કર તકતી તેના વ્યાસ અક્ષને અનુલક્ષીને 1800 rpm ની ઝડપે ભ્રમણ કરી રહી છે. 40 s માટે \(25 \pi \mathrm{Nm}\) જેટલું બાહ્ય ટોર્ક લગાડતાં, તેની ઝડપ વધીને 2100 rpm થાય છે. તકતીનો વ્યાસ ________ m છે.
જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
જવાબ અને ઉકેલ
સાચો જવાબ
(C) 40
પગલાવાર ઉકેલ
વિગતવાર સમજૂતી
આપેલ છે, \(\mathrm{m}=1 \mathrm{~kg}\)
\(\begin{aligned}
& \omega_{\mathrm{i}}=1800 \mathrm{rpm}=1800 \times \frac{2 \pi}{60}=60 \pi \frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{sec}} \\
& \omega_{\mathrm{f}}=2100 \mathrm{rpm}=2100 \times \frac{2 \pi}{60}=70 \pi \frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{sec}} \\
& \tau_{e x t}=25 \pi \mathrm{Nm} \\
& \mathrm{t}=40 \mathrm{sec}
\end{aligned}\)
ગતિના સમીકરણનો ઉપયોગ કરતાં
\(\begin{aligned}
& \omega_{\mathrm{f}}=\omega_{\mathrm{i}}+\alpha \mathrm{t} \\
& 70 \pi=60 \pi+\alpha(40) \\
& \alpha=\frac{\pi}{4} \mathrm{rad} / \mathrm{sec}^2
\end{aligned}\)
વળી, \(\tau=\mathrm{I} \alpha\)
\(\tau=\frac{\mathrm{mR}^2}{4} \alpha\)
\(\begin{aligned}
& 25 \pi=\frac{1 \times \mathrm{R}^2}{4} \times \frac{\pi}{4} \\
& \mathrm{R}=20 \mathrm{~m}
\end{aligned}\)
આમ, તકતીનો વ્યાસ \(=2 \mathrm{R}=2 \times 20=40 \mathrm{~m}\)
\(\begin{aligned}
& \omega_{\mathrm{i}}=1800 \mathrm{rpm}=1800 \times \frac{2 \pi}{60}=60 \pi \frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{sec}} \\
& \omega_{\mathrm{f}}=2100 \mathrm{rpm}=2100 \times \frac{2 \pi}{60}=70 \pi \frac{\mathrm{rad}}{\mathrm{sec}} \\
& \tau_{e x t}=25 \pi \mathrm{Nm} \\
& \mathrm{t}=40 \mathrm{sec}
\end{aligned}\)
ગતિના સમીકરણનો ઉપયોગ કરતાં
\(\begin{aligned}
& \omega_{\mathrm{f}}=\omega_{\mathrm{i}}+\alpha \mathrm{t} \\
& 70 \pi=60 \pi+\alpha(40) \\
& \alpha=\frac{\pi}{4} \mathrm{rad} / \mathrm{sec}^2
\end{aligned}\)
વળી, \(\tau=\mathrm{I} \alpha\)
\(\tau=\frac{\mathrm{mR}^2}{4} \alpha\)
\(\begin{aligned}
& 25 \pi=\frac{1 \times \mathrm{R}^2}{4} \times \frac{\pi}{4} \\
& \mathrm{R}=20 \mathrm{~m}
\end{aligned}\)
આમ, તકતીનો વ્યાસ \(=2 \mathrm{R}=2 \times 20=40 \mathrm{~m}\)
Physics ના વધુ પ્રશ્નો
- \(0.056\, kg\) દળ ધરાવતા નાઈટ્રોજનને પાત્રમાં \(127^{\circ} C\) તાપમાને બંધ રાખવામાં આવેલ છે. તેના પરમાણુઓની ઝડપ બમણી કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા .....\(k cal\) હશે. ( \(R =2 cal mole { }^{-1} K ^{-1}\) લો.)JEE Mains 2022 મધ્યમ
- ઉદગમ સ્થાનથી \(t = 0\) સમયે ફેંકેલ પદાર્થ નું સ્થાન \(t = 2\,s\) સમયે \(\vec r = \left( {40\hat i + 50\hat j} \right)\,m\) છે. જો પદાર્થને સમક્ષિતિજથી \(\theta\) કોણે ફેંકવામાં આવ્યો હોય તો \(\theta\) શું હશે? (\(g = 10\, ms^{-2}\))JEE Mains 2014 અઘરું
- ત્રણ દરેક \(2 \,C\) જેટલા વિદ્યુતભારીત બોલને \(2 \,m\) લંબાઈના સ્લિકના દોરાથી (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર) સમાન બિંદુ \(P\) આગળથી લટકાવવામાં આવ્યા છે. તેઓ \(1 \,m\) બાજુનો સમબાજુ ત્રિકોણ બનાવે છે. વિદ્યુતભારીત બોલ પર લાગતુ કુલ બળ અને કોઇપણ બે વિદ્યુતભારો વચ્યે પ્રવર્તતા બળોનો ગુણોત્તર .......... થશે.
JEE Mains 2022 અઘરું - જ્યારે પ્રવાહ \(A\) થી \(B\) તરફ વહેતો હોય ત્યારે નીચે પૈકી ચાર અવરોધ \(P, Q, R\) અને \(S\) માથી કયો અવરોધ મહત્તમ ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે?
JEE Mains 2013 અઘરું - \(L\) લંબાઇનો અને \(12\, r\) નો અવરોધ ધરાવતા એક પોટેન્શીયોમીટર તાર \(AB\) અને \(\varepsilon\) જેટલું \(emf\) અને \(r\) જેટલો આંતરિક અવરોધ ધરાવતા કોષ \(D\) સાથે જોડવામાં આવે છે. \(\varepsilon/2\) જેટલું \(emf\) અને \(3r\) જેટલો આતંરિક અવરોધ ધરાવતા કોષ \(C\) ને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડવામાં આવે છે. ગેલ્વેનોમીટરમાં દર્શાવતું શૂન્ય આવર્તન માટેની લંબાઈ \(AJ\) _______ હશે.
JEE Mains 2019 મધ્યમ - અવરોધ \(R\) અને ઇન્ડકટર \(L\)ને બેટરી સાથે જોડેલ છે, \(R-L\) પરિપથમાં ઊર્જા મહતમ ઊર્જાના \(25\, \%\) થતા લાગતો સમય શોધો.JEE Mains 2021 અઘરું
JEE Mains ના વધુ PYQ
- બે તકતી તેની અક્ષને અનુલક્ષીને સમાન દિશામાં ભ્રમણ કરે છે.પ્રથમ તકતીની જડત્વની ચાક્માત્રા \(0.1 \;kg \cdot m ^{2}\) અને કોણીય ઝડપ \(10\; rad \,s^{-1}\) છે,બીજી તકતીની જડત્વની ચાક્માત્રા \(0.2 \;kg - m ^{2}\) અને કોણીય ઝડપ \(5\; rad \,s ^{-1}\) છે,તેમની અક્ષને જોડીને એક તકતી બનાવતા તંત્રની ગતિઊર્જા ...........\(J\)JEE Mains 2020 અઘરું
- એક આદર્શ વાયુ પ્રારંભમાં \(0^{\circ} \mathrm{C}\) તાપમાને છે. તેને એકાએક તેના કદના એક ચતુર્થાંશ ભાગ સુધી સંકોચવામાં આવે છે. જો અચળ દબાણે વિશિષ્ટ ઉષ્મા અને અચળ કદે વિશિષ્ટ ઉષ્માનો ગુણોત્તર \(3 / 2\) હોય, તો આ ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાને કારણે તાપમાનમાં થતો ફેરફાર _____ K છે.JEE Mains 2025 મધ્યમ
- જો ઝડપ \((V)\), પ્રવેગ \((A)\) અને બળ \((F)\) ને મૂળભૂત એકમો તરીકે લેવામાં આવે, તો યંગ મોડ્યુલસનું પરિમાણ શું થશે?JEE Mains 2023 અઘરું
- \(R\) ત્રિજ્યાની, પ્રવાહ ધારિત વર્તુળાકાર લૂપના કેન્દ્ર પરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર 16 \(\mu T\) છે. તેની અક્ષ પર કેન્દ્ર થી \(x=\sqrt{3} R\) અંતરે ચુંબકીય ક્ષેત્ર __________ \(\mu T\) છે.JEE Mains 2026 મધ્યમ
- એક ટબ પાણીથી ભરેલો છે અને એક લાકડાનો સમઘન \(10\) cm \(\times\) \(10\) cm \(\times\) \(10\) cm પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે. લાકડાનો સમઘન પાણી પર તરતો જોવા મળે છે, તેનો અમુક ભાગ પાણીમાં ડૂબેલો રહે છે. જ્યારે લાકડાના સમઘન પર એક ધાતુનો સિક્કો મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે ડૂબેલો ભાગ \(3.87\) cm વધે છે. ધાતુના સિક્કાનું દળ _______ ગ્રામ છે.
(પાણીની ઘનતા \(1\) g/cm\(^3\) અને લાકડાની ઘનતા \(0.4\) g/cm\(^3\) લો)JEE Mains 2026 મધ્યમ - \(114\, cm\) લંબાઈ ધરાવતા સોનોમીટરના તારને બંને બાજુથી જડિત કરેલ છે. બે સોનોમીટરમાં બે ટેકા ક્યાં સ્થાને મૂકવાથી તે ત્રણ ભાગમાં વિભાજિત થાય કે જેથી તેમની મૂળભૂત આવૃતિનો ગુણોત્તર \(1 : 3 : 4\) મળે?JEE Mains 2013 અઘરું