ExamBro
ExamBro
enEnglishguગુજરાતી
NEET · Physics · STD 11 - 3.2 motion in plane

એક કણ એવી રીતે ગતિ કરે છે કે જેથી તેનો સ્થાન સદિશ \(\overrightarrow {\;r} = cos\omega t\,\hat x + sin\omega t\,\hat y\) અનુસાર આપવામાં આવે છે.અહીં \(\omega \) અચળાંક છે. નીચે આપેલાં વિધાનોમાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

  1. A વેગ અને પ્રવેગ બંને \(\overrightarrow {r} \) ને સમાંતર છે.
  2. B \(\overrightarrow {r}\) એ વેગને લંબરૂપે છે તથા પ્રવેગ એ ઉગમ તરફની દિશામાં છે.
  3. C \(\overrightarrow {r} \) એ વેગને લંબરૂપે છે તથા પ્રવેગ એ ઉગમથી દૂર તરફની દિશામાં છે.
  4. D વેગ અને પ્રવેગ બંને \(\overrightarrow {r} \) ને લંબરૂપે છે.
Verified Solution

Answer & Solution

Correct Answer

(B) \(\overrightarrow {r}\) એ વેગને લંબરૂપે છે તથા પ્રવેગ એ ઉગમ તરફની દિશામાં છે.

Step-by-step Solution

Detailed explanation

\(\begin{array}{l} \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,Give,\,\vec r = \cos \omega t\,\hat x + \sin \,\omega t\,\hat y\\ \therefore \,\,\,\,\vec v = \frac{{d\vec r}}{{dt}} =  - \omega \,\sin \,\omega t\,\hat x + \omega \,\cos \omega t\,\hat y\\ \,\,\,\,\,\,\mathord{\buildrel{\lower3pt\hbox{\)\scriptscriptstyle\rightharpoonup\(}}  \over a}  = \frac{{d\vec v}}{{dt}} =  - {\omega ^2}\,\cos \,\omega t\,\hat x - {\omega ^2}\,\sin \,\omega t\,\hat y =  - {\omega ^2}\vec r\\ {\rm{Since}}\,position\,vector\,\left( {\bar r} \right)\,is\,directed\,away\\ from\,the\,origin,\,so,\,acceleration\,\left( { - {\omega ^2}\bar r} \right)\\ is\,directed\,towards\,the\,origin.\\ Also,\\ \vec r \cdot \vec v = \left( {\cos \omega t\,\hat x + \sin \,\omega t\,\hat y} \right) \cdot \left( { - \omega \sin \omega t\,\hat x + \omega \cos \omega t\,\hat y} \right)\\  =  - \omega \sin \omega t\cos \omega t + \omega \sin \omega t\cos \omega t = 0\\ \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow \bar r\, \bot \bar v \end{array}\)
Same subject
Explore more questions on app
From NEET
Explore more questions on app