આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે \(\mathrm{m}\) દળને એક દળરહિત દોરી વડે બાંધી એક \(\mathrm{r}\) ત્રિજ્યા અને \(m\) દળની તકતી સાથે લટકાવેલ છે.જ્યારે તેને મુક્ત કરાવમાં આવે છે ત્યારે તે નીચે તરફ ગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે. જ્યારે તે નીચે \(h\) અંતર કાપે ત્યારે તકતીની કોણીય ઝડપ કેટલી hશે?

A \(\frac{1}{r} \sqrt{\frac{2 g h}{3}}\)
B \( r \sqrt{\frac{3}{4 g h}}\)
C \( \frac{1}{r} \sqrt{\frac{4 g h}{3}}\)
D \({r} \sqrt{\frac{3}{2 g h}}\)

Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(C) \( \frac{1}{r} \sqrt{\frac{4 g h}{3}}\)

Step-by-step Solution

Detailed explanation

\(\mathrm{mgh}=\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}+\frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \mathrm{mr}^{2} \times \frac{\mathrm{v}^{2}}{\mathrm{r}^{2}}=\frac{3}{4} \mathrm{mv}^{2}\) \(\mathrm{u}=\sqrt{\frac{4}{3} \mathrm{gh}}\) \(\omega=\frac{V}{r}\) \(\omega= \frac{1}{r} \sqrt{\frac{4 g h}{3}}\)

Apply the relevant identity from the chapter and substitute the values established in the previous step, keeping the original constraint in view.

Use the simplified expression to isolate the unknown, then plug the result back into the question setup to confirm the working is internally consistent.

Cross-check against a boundary or limiting case. Both the dimensional balance and the qualitative behaviour at the extreme should agree with the candidate answer.

Combine the steps above to identify the correct option. The remaining choices each fail at least one of the consistency, dimensional, or boundary checks.

Same subject

Explore more questions on app

From JEE Mains

Explore more questions on app