દોરીના એક છેડે બાંધેલા $0.25\; kg$ દળના પથ્થરને સમક્ષિતિજ સમતલમાં $1.5 \;m$  $40\; rev./min$ ( પરિભ્રમણ/મિનિટ )ની ઝડપથી ઘુમાવવામાં આવે છે. દોરીમાં તણાવ કેટલું હશે ? જો દોરી મહત્તમ $200\; N$ નું તણાવ ખમી શકે તેમ હોય, તો કેટલી મહત્તમ ઝડપથી પથ્થરને ઘુમાવી શકાય ?
  • A$34.64$
  • B$42.26$
  • C$26.5$
  • D$12.26$
Medium
Download our app for free and get startedPlay store
a
Mass of the stone, \(m=0.25 \,kg\)

Radius of the circle, \(r=1.5 \,m\)

Number of revolution per second, \(n=\frac{40}{60}=\frac{2}{3} \,rps\)

Angular velocity, \(\omega=\frac{v}{r}=2 \pi n\)

The centripetal force for the stone is provided by the tension \(T\), in the string, i.e., \(T=F_{\text {Centripetal }}\)

\(=\frac{m v^{2}}{r}=m r \omega^{2}=m r(2 \pi n)^{2}\)

\(=0.25 \times 1.5 \times\left(2 \times 3.14 \times \frac{2}{3}\right)^{2}\)

\(=6.57\, N\)

Maximum tension in the string, \(T_{\max }=200 \,N\)

\(T_{\max }=\frac{m v_{\max }^{2}}{r}\)

\(\therefore v_{\max }=\sqrt{\frac{T_{\max } \times r}{m}}\)

\(=\sqrt{\frac{200 \times 1.5}{0.25}}\)

\(=\sqrt{1200}=34.64 \,m / s\)

Therefore, the maximum speed of the stone is \(34.64 \,m / s\)

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
    રફ સપાટી પર પડેલ $2\, kg $ ના બ્લોકનો વેગ $10\, m/s$ છે.જો ઘર્ષણાંક $0.2$ હોય,તો બ્લોક સ્થિર થાય ત્યાં સુધીમાં ....... $m$ અંતર કાપ્શે.
    View Solution
  • 2
    $2\,kg$ દળનો કોઈ પદાર્થ $3\,m/s^2$ ના પ્રવેગ થી $30^o$ ઢોળાવવાળા ખરબચડા સમતલ પર સરકે છે.તો પદાર્થને  તે જ સમતલ પર તેટલા જ પ્રવેગથી ઉપર ચડાવવા માટે જરૂરી બાહ્ય બળ  ........ $N$ થશે. $(g\, = 10\, m/s^2)$
    View Solution
  • 3
    ઘર્ષણાક $\mu$ અને ઘર્ષણનો ખૂણો $\lambda$ વચ્ચેનો સંબંધ 
    View Solution
  • 4
    જો $A$ નો પ્રવેગ $2 \,m / s ^2$ છે. જે $B$ નાં પ્રવેગ કરતાં ઓછો છે, તો $B$ વડે $A$ ઉપર લગાડવામાં આવતાં ઘર્ષણ બળનું મુલ્ય ....... $N$
    View Solution
  • 5
    જ્યારે એક સિક્કાને ભ્રમણ કરતા ટેબલ પર તેના કેન્દ્રથી $1\,cm$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે ત્યારે જ તે સરકવાનું શરૂ કરે છે. જો ભ્રમણ કરતા ટેબલનો કોણીય વેગ અડધો કરવામાં આવે, તો ........ $cm$ તે અંતરે રાખતા સરકશે.
    View Solution
  • 6
    સમક્ષિતિજ સાથે $\theta$ ખૂણો બનાવતા ઢાળ $AB$ પર બિંદુ $B$ પાસેથી એક બ્લોક નીચે તરફ સરકે છે,જેમાં ઉપરનો $BC$ ભાગ લીસો અને બાકીનો $CA$ ભાગ ખરબસડો છે જેનો ઘર્ષણાંક $\mu$ છે. જ્યારે બ્લોક તળિયે બિંદુ $A$ પાસે પહોચે ત્યારે તે સ્થિર થાય છે. જો $BC=2AC$, હોય તો તેનો ઘર્ષણાંક $\mu=k \tan \theta$ વડે આપવામાં આવે છે.તો $k$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
    View Solution
  • 7
    બરફ પર પડેલ $2\, kg$ ના બ્લોકને $6 \,m/s $ નો વેગ આપતાં $10\, s $ માં સ્થિર થાય,તો ઘર્ષણાંક કેટલો હશે?
    View Solution
  • 8
    $20\,kg$ નો બ્લોક ઘર્ષણવાળી સપાટી પર સ્થિર પડેલ છે.તેને ગતિમાં લાવવા $75\, N $ નું સમક્ષિતિજ બળ જરૂર પડે છે.તે ગતિમાં આવ્યા પછી $60\, N$ નું બળ અચળ ઝડપ રાખવા માટે જરૂર પડે છે.તો સ્થિત ઘર્ષણાંક કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    એક બ્લોકને એક ખરબચડી કોણીય (ઢોળાવવાળી) સપાટી પર સ્થિર છે. તો બ્લોક પર કેટલા બળો લાગી રહ્યાં છે?
    View Solution
  • 10
    $1000\; kg $ દળની કાર $90\; m$  ત્રિજયા ધરાવતા ઘર્ષણરહિત રોડ પર ગતિ કરે છે. જો ઢોળાવ $ 45^o $ નો હોય, તો કારની ઝડપ ($ms^{-1}$ માં) કેટલી હશે?
    View Solution