after reaching ground aal the potential energy will bw converted to kinrtic enetgy,
for rolling object,\(K \cdot E=\frac{m v^2}{2}+\frac{I w^2}{2}\)
where \(I=\)Moment of inertia \(=\frac{m r^2}{2}\)
\(\omega =\) angular velocity \(= \frac{v}{r}\)
let the two disc have mass \(m\) and \(2m\) and radius \(r\) and \(8r\) for disc \(1.\)
\(PE=KE\)
\(m g h=\frac{m v^2}{2}+\left(\frac{1}{2}\right) \times \frac{m v^2}{2} \times\left(\frac{v}{r}\right)^2\)
\(m g h=\frac{m v^2}{2}+\frac{m v^2}{4}\)
\(m g h=\frac{3 m v^2}{4}\)
\(\therefore v=\sqrt{\frac{4 g h}{3}}\)
similarly for disc \(2\),let the speed be \(v^{\prime}\)
\(2 m g h=\frac{2 m v^{.2}}{2}+\frac{1}{2}\left(2 m \times \frac{64 r^2}{2}\right) \times\left(\frac{v^{\prime}}{64 r^2}\right)\)
\(2 m g h=\frac{3 m v^{\prime 2}}{2}\)
\(v^{\prime}=\sqrt{\frac{4 g h}{3}}\)
Hence the ratio of theair speed will be \(v : v^{\prime}\) \(=1:1\)
વિધાન $1$: જો પોતાની અક્ષને અનુલક્ષીને કોણીય ઝડપ $\omega $ થી ભ્રમણ કરતાં પદાર્થની જડત્વની ચાકમાત્રામાં વધારો થાય તો તેના કોણીય વેગ $L$ માં કોઈ પણ ફેરફાર નહિ થાય પણ જો ટોર્ક લગાવેલ નહિ હોય તો ગતિઉર્જા $K$ વધશે.
વિધાન $2$: $L = I\omega $, ભ્રમણ ની ગતિઉર્જા $ = \frac{1}{2}\,I\omega ^2$