એક $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ની તકતીમા $R$ વ્યાસવાળું છિદ્ર કાપવામાં આવે છે; છિદ્રનો પરિઘ તકતીના કેન્દ્રમાથી પસાર થાય છે. તો તકતીને લંબ અને તેના કેન્દ્રમાથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને તકતીના બાકી રહેલા ભાગ ની જડત્વની ચાકમાત્રા કેટલી હશે?
  • A$\left( {\frac{{15}}{{32}}} \right)\,M{R^2}$
  • B$\left( {\frac{{1}}{{8}}} \right)\,M{R^2}$
  • C$\left( {\frac{{3}}{{8}}} \right)\,M{R^2}$
  • D$\left( {\frac{{13}}{{32}}} \right)\,M{R^2}$
AIEEE 2012, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
\(M.I\) of complete disc about its center \(O.\)

\({l_{Total}} = \frac{1}{2}M{R^2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,....\left( i \right)\)

Mass of circular hole (removed)

\( = \frac{M}{4}\left( {As\,M = \pi {R^2}t\therefore M \propto {R^2}} \right)\)

\(M.I.\) of removed hole about its own ax is 

\( = \frac{1}{2}\left( {\frac{M}{4}} \right){\left( {\frac{R}{2}} \right)^2} = \frac{1}{{32}}M{R^2}\)

\(M.I.\) of removed hole about \(O'\)

\(\begin{array}{l}
{I_{removed\,hole}} = {I_{cm}} + m{x^2}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{{M{R^2}}}{{32}} + \frac{M}{4}{\left( {\frac{R}{2}} \right)^2}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{{M{R^2}}}{{32}} + \frac{{M{R^2}}}{{16}} = \frac{{3M{R^2}}}{{32}}
\end{array}\)

\(M.I.\) of complete disc can also be written as

\(\begin{array}{l}
{I_{Total}} = {I_{removed\,hole}} + {I_{re\min ing\,disc}}\\
{I_{Total}} = \frac{{3M{R^2}}}{{32}} + {I_{remaining\,disc}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,...\left( {ii} \right)
\end{array}\)

Form eq. \((i)\) and \((ii)\),

\(\begin{array}{l}
\frac{1}{2}M{R^2} = \frac{{3M{R^2}}}{{32}} + {I_{remaining\,disc}}\\
 \Rightarrow {I_{remaining\,disc}}\\
\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{{M{R^2}}}{2} + \frac{{3M{R^2}}}{{32}} = \left( {\frac{{13}}{{32}}} \right)M{R^2}
\end{array}\)

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
    કણ નિયમિત વર્તૂળાકાર ગતિ કરે છે. વર્તૂળના સમતલના કયાં બિંદુએ કણનું કોણીય વેગમાનનું સંરક્ષણ થશે ?
    View Solution
  • 2
    એક $M$ દળ અને $R$ ત્રિજયાની પાતળી વર્તુળાકાર પ્લેટની ઘનતા $p\left( r \right) = {p_0}\,r$ મુજબ બદલાય છે જ્યાં $P_0$ અચળાંક અને $r$ કેન્દ્રથી અંતર છે.વર્તુળાકાર પ્લેટને લંબ અને તેની ધારમાથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા $I = aMR^2$ હોય તો $a$ કેટલું થાય?
    View Solution
  • 3
    બળ $\overrightarrow F = - 3\hat i + \hat j + 5\hat k$ દ્વારા બિંદુ $\overrightarrow r = 7\hat i + 3\hat j + \hat k$ પર લાગેલ ટોર્ક કેટલું હશે?
    View Solution
  • 4
    નીચે બે વિધાનો આપેલ છે: એકને  વિધાન $(A)$ તરીકે લેબલ થયેલ છે અને બીજું કારણ $(R)$ તરીકે લેબલ કરેલ છે,

    વિધાન $(A)$ : જ્યારે ફટાકડો (રોકેટ) આકાશમાં વચ્ચે વિસ્ફોટ થાય છે, ત્યારે તેના ટુકડાઓ એવી રીતે ઉડે છે કે તે તેજ માર્ગ પર આગળ વધે છે, જે ફટાકડો જ્યારે વિસ્ફોટ ન પામ્યો હોય, તે માર્ગે આગળ વધતો હતો.

    કારણ $(R)$: ફટાકડા (રોકેટ) નો વિસ્ફોટ ફક્ત આંતરિક બળોને કારણે થાય છે અને આ વિસ્ફોટ માટે કોઈ બાહ્ય બળ લાગતું નથી.

    ઉપરોક્ત વિધાનોના સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી યોગ્ય જવાબ પસંદ કરો.

    View Solution
  • 5
    ગુરૂત્વાકર્ષકની અસર હેઠળ શિરોલંબ રીતે અધોદિશામાં પડતો પદાર્થ બે અસમાન દળોનાં ટુકડાંઓમાં વિભાજિત થાય છે. બંને ટુકડાઓનું એક સાથે લેવામાં આવેલું દ્રવ્યમાન કેન્દ્ર શું થાય?
    View Solution
  • 6
    એક ચક્રની જડત્વની ચાકમાત્રા $4\ kg - {m^2}$ અને ગતિઉર્જા $200\ J$ છે.તેના પર $5\ N-m$ નું ટોર્ક લગાવાથી તે સ્થિર થાય,ત્યાં સુધીમાં કરેલા પરિભ્રમણ .......... $rev$
    View Solution
  • 7
    જો એક બોમ્બ ને સમક્ષિતિજ સાથે થોડાક ખૂણે ફેકવામાં આવે છે અને બોમ્બ ફુટયા પછી  તેના ટુકડા અલગ અલગ દિશામાં પડતાં હોય તો દ્રવ્યમાનકેન્દ્ર .... 
    View Solution
  • 8
    આકૃતિમાં $M_c$ દળનું નળાકાર અને $M_s$ દળના ગોળાને અનુક્રમે બે ઢોળાવના બિંદુઓ $A$ અને $B$ પર મૂકેલા છે. જો તેઓ ઢોળાવ પર સરક્યાં વગર સમાન પ્રવેગથી ગતિ કરતાં હોય તો $\frac{{\sin \,{\theta _c}}}{{\sin \,{\theta _s}}}$ નો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    $12 \mathrm{~kg}$ ના એક ભારે લોખંડનાં સળિયાનો એક છેડો જમીન ઉપર અને બીજો છેડો એક માણસના ખભા ઉપર રહેલ છે. સળિયો સમક્ષિતિજ સાથે $60^{\circ}$ નો કોણ બનાવે છે, માણસ દ્વારા અનુભવાતું વજન______હશે.
    View Solution
  • 10
    $M$ દળના ગોળાને દળરહિત $l$ લંબાઈના સળિયા સાથે જોડીને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $\omega$ જેટલી કોણીય ઝડપથી ભ્રમણ કરાવવામાં આવે છે. બિંદુ $A$ ને અનુલક્ષીને $M$ નું કોણીય વેગમાન $L _{ A }$કે જે ધન $z$ અક્ષની દિશામાં છે. બિંદુ $B$ ને અનુલક્ષીને $M$ નું કોણીય વેગમાન $L _{ B }$ હોય તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું પડે?
    View Solution