$8 \,kg$ અને $12\, kg$ દળના બે પદાર્થો ઘર્ષણરહિત ગરગડી પરથી પસાર થતી એક ખેંચાય નહિ તેવી દોરીના એક-એક છેડે બાંધેલ છે. આ દળોને છોડી દેવામાં આવે (દોરીથી છોડ્યા વિના પડવા દઈએ), તો તેમનો પ્રવેગ અને દોરીમાંનું તણાવ શોધો. 
  • A$2 \;m / s ^{2}\;and\;72\;N$
  • B$3 \;m / s ^{2}\;and\;108\;N$
  • C$4 \;m / s ^{2}\;and\;96\;N$
  • D$2 \;m / s ^{2}\;and\;96\;N$
Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
The given system of two masses and a pulley can be represented as shown in the following figure:

Smaller mass, \(m_{1}=8 \,kg\)

Larger mass, \(m_{2}=12\, kg\)

Tension in the string \(=T\)

Mass \(m_{2},\) owing to its weight, moves downward with acceleration \(a,\) and mass \(m_{1}\) moves upward.

Applying Newton's second law of motion to the system of each mass:

For mass \(m_{\underline{1}}:\) The equation of motion can be written as:

\(T-m_{1} g =m a\)

For mass \(m_{2}\) : The equation of motion can be written as:

\(m_{2} g -T=m_{2} a\)

Adding above equations , we get:

\(\left(m_{2}-m_{1}\right) g =\left(m_{1}+m_{2}\right) a\)

\(\therefore a=\left(\frac{m_{2}-m_{1}}{m_{1}+m_{2}}\right) g\)

\(=\left(\frac{12-8}{12+8}\right) \times 10=\frac{4}{20} \times 10=2 m / s ^{2}\)

Therefore, the acceleration of the masses is \(2 \;m / s ^{2}\)

Substituting the value of \(a\) in equation ( \(i i\) ), we get:

\(m_{2} g -T=m_{2}\left(\frac{m_{2}-m_{1}}{m_{1}+m_{2}}\right) g\)

\(T=\left(m_{2}-\frac{m_{2}^{2}-m_{1} m_{2}}{m_{1}+m_{2}}\right) g\)

\(=\left(\frac{2 m_{1} m_{2}}{m_{1}+m_{2}}\right) g\)

\(=\left(\frac{2 \times 12 \times 8}{12+8}\right) \times 10\)

\(=\frac{2 \times 12 \times 8}{20} \times 10=96\, N\)

Therefore, the tension in the string is \(96\, N\).

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    એક ગતિ કરતાં માલવાહક પટ્ટા પર $M\ kg/s $ ના દરથી રેતી પાડવામાં આવે છે. જો પટ્ટાનો અચળ વેગ $v\ m/s $ જાળવી રાખવો હોય,તો પટ્ટા પર કેટલું બળ લગાડવું જરૂરી છે?
    View Solution
  • 2
    એક માણસ સ્પ્રિંગ પ્લેટફોર્મ પર ઊભો છે. તો સ્પ્રિંગકાંટા નું અવલોકન $60\, kg$ છે. જો તે માણસ પ્લેટફોર્મ પરથી બહાર તરફ કૂદે તો સ્પ્રિંગકાંટા નું અવલોકન ....
    View Solution
  • 3
    $ m_1 = 4m_2$ છે . $m_2$ ને સ્થિર થવા માટે ........ $cm$ વધારાનું અંતર કાંપવું પડે.
    View Solution
  • 4
    $50 \,g$ દળનાં એેક દડાને $20\,m$ ની ઉંચાઈથી ફેકવામાં આવે છે. એક જમીન પર ઉભેલો છોકરો $200 \,N$ નાં સરેરાશ બળ સાથે બેટથી દડાને શિરોલંબ રીતે ઉપર તરફ મારે છે. જેથી તે $45 \,m$ ની શિરોલંબ ઉંચાઈને પ્રાપ્ત કરે છે. તો દડાનો બેટ સાથેનો સંપર્ક સાથે રહેવાનો સમય શોધો.

    [ $g=10 \,m / s ^2$ લો]

    View Solution
  • 5
    $200 \,g$ દળ ધરાવતા ચોસલાને લીસા ઢોળાવ પર યોકકસ બળ $F$ દ્વારા સ્થિર ટેકવવામાં આવેલ છે. (આકૃતિ જુઓ) જો $F$ નું લધુત્તમ બળ મૂલ્ય $\sqrt{x} N$ હોય તો $x=$.......... થશે.
    View Solution
  • 6
    $1500 \,kg$ દળ ધરાવતી લિફ્‍ટ ઉપર તરફ ગતિ કરતાં તેની ઝડપ વિરુધ્ધ સમયનો આલેખ આપેલ છે.તો $t= 11^{th}\,Sec$ સમયે કેબલમાં તણાવબળ ............ $N$ હશે.
    View Solution
  • 7
    એક કણનો વેગમાન $p\left( kg m / s\right)$ માં એ સમય $t$ ($s$ માં) સાથે $p=2+3 t^2$ મુજબ બદલાય છે. તો $t=3 s$ એ કણ પર લગાડવામાં આવતું બળ ........... $N$ હશે.
    View Solution
  • 8
    આકૃતિમાં દર્શાવેલ $30 \,cm$ લાંબા નિયમિત સળિયાનો દળ $3.0 \,kg$ છે. આ સળિયાને $20 \,N$ અને $32 \,N$ નાં અચળ બળો દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે. સળિયાના $10 \, cm$ ભાગ પર $20 \,cm$ ભાગ દ્વારા લગાડેલું બળ ...............$N$. (તમામ સપાટી લીસી છે)
    View Solution
  • 9
    ન્યૂટનનાં ગતિના ત્રીજા નિયમ મુજબ
    View Solution
  • 10
    સમક્ષિતિજ ગતિ કરતા ખોખાની અંદર, અવલોકનકાર જોવે છે કે એક પદાર્થને સૂવાળા આડા ટેબલ પર મૂકીને છોડવામાં આવે તો તે $10\,m / s ^2$ ના પ્રવેગથી ગતિ કરે છે. જો આ ખોખામાં $1\,kg$ પદાર્થ હલકી દોરી દ્વારા લટકાવવામાં આવે, તો સંતુલન અવસ્થામાં દોરીમાં તણાવ (અવલોકનકારની દષ્ટિએ) $g =10\,m / s ^2 \ldots \ldots \ldots \ldots\,N$
    View Solution