$ABC$ સમબાજુ ત્રિકોણ તકતી છે.$O$ અને $E$ એ $AB$ અને $AC$ના મધ્યબિંદુ છે.$G$ એ કેન્દ્ર છે. $G$ માંથી પસાર થતી અને સમતલ $ABC$ને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાક્માત્રા  $I _{0}$ છે.જો $ADE$ ભાગને દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે વધેલા ભાગની જડત્વની ચાક્માત્રા તે જ અક્ષને અનુલક્ષીને $\frac{ NI _{0}}{16}$ હોય તો $N=......$
  • A$15$
  • B$11$
  • C$18$
  • D$20$
JEE MAIN 2020, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
Let side of triangle is a and mass is \(m\)

\(MOI\) of plate \(ABC\) about centroid

\(I_{0}=\frac{m}{3}\left(\left(\frac{a}{2 \sqrt{3}}\right)^{2} \times 3\right)=\frac{m a^{2}}{12}\)

triangle \(ADE\) is also an equilateral triangle of side \(a / 2\)

Let moment of inertia of triangular plate \(ADE\) about it's centroid \((G')\) is \(I _{1}\) and \(mass\) is \(m _{1}\)

\(m _{1}=\frac{ m }{\frac{\sqrt{3} a ^{2}}{4}} \times \frac{\sqrt{3}}{4}\left(\frac{ a }{2}\right)^{2}=\frac{ m }{4}\)

\(I _{1}=\frac{ m _{1}}{12}\left(\frac{ a }{2}\right)^{2}=\frac{ m }{4 \times 12} \frac{ a ^{2}}{4}=\frac{ ma ^{2}}{192}\)

distance \(G G^{\prime}=\frac{a}{\sqrt{3}}-\frac{a}{2 \sqrt{3}}=\frac{a}{2 \sqrt{3}}\)

so \(MOI\) of part \(ADE\) about centroid \(G\) is

\(I _{2}= I _{1}+ m _{1}\left(\frac{ a }{2 \sqrt{3}}\right)^{2}=\frac{ ma ^{2}}{192}+\frac{ m }{4} \cdot \frac{ a ^{2}}{12}\)

\(=\frac{5 ma ^{2}}{192}\)

now \(MOI\) of remaining part

\(=\frac{m a^{2}}{12}-\frac{5 m a^{2}}{192}=\frac{11 m a^{2}}{12 \times 16}=\frac{11 I_{0}}{16}\)

\(\Rightarrow \quad N=11\)

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
    પૃષ્ઠને લંબ એવા કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને $I_1$ જડત્વની ચાકમાત્રા ધરાવતી તકતી આ અક્ષને અનુલક્ષીને $\omega$ જેટલા કોણીય વેગથી ભ્રમણ કરે છે. હવે, પૃષ્ઠને લંબ એવા કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને $I_2$ જેટલી જડત્વની ચાકમાત્રા ધરાવતી બીજી તકતી આ તકતી પર મૂકવામાં આવે, તો આ બંને તકતીનો સંયુક્ત કોણીય વેગ કેટલો હશે ?
    View Solution
  • 2
    સમાન દ્રવ્ય અને જાડાઇ ધરાવતી તકતીની ત્રિજયા $ 0.2\,m$ અને $0.6\,m $ છે.તો તેની અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 3
    બે તકતીની પોતાના સમતલને લંબ અને કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા અનુક્રમે ${I}_{1}$ અને ${I}_{2}$ છે. તેમની કોણીય ઝડપ અનુક્રમે $\omega_{1}$ અને $\omega_{2}$ છે અને તેમની એક્ષાને એક કરી દેવામાં આવે તો આ પ્રક્રિયામાં તંત્રની ગતિઊર્જામાં થતો ઘટાડો કેટલો હશે?
    View Solution
  • 4
    $m$ દળ અને $r$ ત્રિજયાની એક નિયમિત વર્તુળાકાર રીંગ તેના સમતલને લંબ અને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને $\omega$ કોણીય ઝડપથી ભ્રમણ કરે છે. તેની ગતિઊર્જા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 5
    આકૃતિમાં નિયમિત સળિયો $AB $ની લંબાઇ $ L$ અને દળ $M$ છે તેને તેના કેન્દ્ર $ O$ પર એવી રીતે કિલકીત કરેલો છે જેથી શિરોલંબ સમતલમાં મુક્તપણે ભ્રમણ કરી શકે છે. સળિયો પ્રારંભમાં સમક્ષિતિજ સ્થિતિમાં છે તેટલાજ દળ $M $ નું પદાર્થ $S$ શિરોલંબમાંથી $v$ વેગથી $C$ બિંદુ પર પડે છે. $C$ એ $ O$ અને $B$ વચ્ચેનું મધ્યબિંદુ છે. પદાર્થના પતનની તરત જ બાદ સળિયાનો કોણીય વેગ શોધો.
    View Solution
  • 6
    $m$ દળનો એક કણ $XY$ સમતલમાં $AB$ સીધા માર્ગે $v$ વેગથી ગતિ કરે છે. સંદર્ભબિંદુ $O$ ને અનુલક્ષીને $A$ બિંદુએ કણનું કોણીય વેગમાન $L_A $ અને $B$ બિંદુએ $L_B$ હોય, તો ........ 
    View Solution
  • 7
    $L$ લંબાઇ અને $\rho $ રેખીય ઘનતા ધરાવતા તારને વર્તુળમાં વાળતાં $XX'$ અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 8
    જો $\overrightarrow{ F }=3 \hat{i}+4 \hat{j}-2 \hat{k}$ બળ એ $2 \hat{i}+\hat{j}+2 \hat{k}$ સ્થાન સદીશ ધરાવતા કણ ઉપર લાગતો હોય, તો ઊગમબિંદુને અનુલક્ષીને ટોર્ક............હશે
    View Solution
  • 9
    $70\, kg$ નો એક માણસ બેઠેલી સ્થિતિમાથી હવામાં ઊભી છલાંગ લગાવે છે. કૂદકો મારીને પોતાને ઊંચકવા માટે તે  માટે માણસ જમીનને અચળ બળ $F$ થી ધકેલે છે. તે કૂદકો મારે તે પહેલા દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર $0.5\, m$ જેટલું ઊંચકાય છે. કૂદકો માર્યા પછી દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર વધુ $1\, m$ ઉપર જાય છે. તો સ્નાયુઓ દ્વારા આપવામાં આવેલ પાવર કેટલો હશે? ( $g\, = 10\, ms^{-2}$)
    View Solution
  • 10
    $2\ m$ ત્રિજ્યાની વર્તૂળાકાર તકતી $ 240 $ ભ્રમણ/મિનિટ થી ભ્રમણ કરે છે તકતીને ટોર્ક આપતા તે $\pi\ radian/s^2$ ના દરથી ધીમી પડે છે તો કેટલા સમયમાં તે અટકશે. સ્થિર થતા પહેલા તકતી કેટલા ભ્રમણ પૂર્ણ કરશે?
    View Solution