એક મોટરસાઇકલ રોડ પર $ 54\;kmh^{-1}$ ની ઝડપથી ગતિ કરે છે. તેના પૈડાઓની ત્રિજયા $0.45\;m$ અને તેના ભ્રમણ અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા $3 \;kgm^2$ છે. જો આ વાહન $15$ સેકન્ડમાં સ્થિર થાય, તો બ્રેક દ્વારા પૈડા પર લાગતા સરેરાશ ટોર્કનું મૂલ્ય ($kg\,m^2\,s^{-2}$ માં) કેટલું હશે?
  • A$2.86$
  • B$6.66$
  • C$8.58$
  • D$10.86$
AIPMT 2015, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
           Here,

Speed of the automobile,

\(v = 54\,km\,{h^{ - 1}} = 54 \times \frac{5}{{18}}\,m\,{s^{ - 1}} = 15\,m\,{s^{ - 1}}\)

Radius of the wheel of the automoblie, \(R = 0.45 m\)

Moment of inertia of the wheel about its axis of rotation, \(I = 3 \,kg\) \({m^2}\)

Time in which the vehicle brought to rest. \(t = 15\, s\)

The initial angular speed of the wheel is 

\(\omega i = \frac{v}{R} = \frac{{15\,m\,{s^{ - 1}}}}{{0.45\,m}} = \frac{{1500}}{{45}}rad\,{s^{ - 1}} = \frac{{100}}{3}rad\,{s^{ - 1}}\)

and its final angular speed is 

\({\omega _f} = 0\)        (as the vehicle comes to rest)

\(\therefore \) The angular retardation of the wheel is 

\(\alpha  = \frac{{{\omega _f} - {\omega _i}}}{t} = \frac{{0 - \frac{{100}}{3}}}{{15\,s}} =  - \frac{{100}}{{45}}\,rad\,{s^{ - 2}}\)

The magnitude of required torque is

\(\tau  = I\left| \alpha  \right| = \left( {3\,kg\,{m^2}} \right)\left( {\frac{{100}}{{45}}rad\,{s^{ - 2}}} \right)\)

\( = \frac{{20}}{3}\,kg\,{m^2}{s^{ - 2}} = 6.66\,kg\,{m^2}{s^{ - 2}}\)

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
    કોઈ પદાર્થના જડત્વની ચાકમાત્રા શેના ઉપર આધાર રાખે છે?
    View Solution
  • 2
    નિયમિત વર્તૂળગતિ કરતા કણની રેખીય ઝડપ ચાર ગણી કરવામાં આવે અને કોણીય વેગ બમણો કરવામાં આવે, તો કણનો કેન્દ્રગામી પ્રવેગ .....
    View Solution
  • 3
    આયર્ન માંથી બે પ્લેટ $A$ અને $B$ બનાવેલ છે જેની ત્રિજ્યા અનુક્રમે $r$ અને $4r$ અને જાડાઈ અનુક્રમે $t$ અને $t/4$ છે. $A$ અને $B$ ની જડત્વની ચાકમાત્રા $I_A $ અને $I_B $ હોય તો તેમની વચ્ચેનો સંબંધ . 
    View Solution
  • 4
    આકૃતિમાં પોલો આઇસ્ક્રીમ કોન છે ,તેનું દળ $M,$ ઉપરની ત્રિજ્યા $R$ અને ઊંચાઈ $H$ છે,તો આપેલી અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાક્માત્રા ...... 
    View Solution
  • 5
    આકૃતિમાં નિયમિત ચોરસ પ્લેટ દર્શાવેલી છે. જેના ખૂણા પરથી ચાર સમાન ચોરસ દૂર કરવામાં આવ્યા છે. ચોરસ $1$ અને $2$ ને દૂર કરતાં $ C.M.$ ક્યાં મળશે ?
    View Solution
  • 6
    નીચે બે વિધાનો આપેલા છે : એક વિધાન $A$ અને બીજું કારણ $R$ વડે દર્શાવેલ છે.

    વિધાન $A :$ $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી વર્તુળાકાર તકતી લગભગ $X, Y$ અક્ષ (તેના પ્લેનમાંથી પસાર થતી) અને $Z-$ અક્ષ જે તેના પ્લેન પર લંબ છે તેને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા અનુક્રમે $I_{x}, I_{y}$ અને ${I}_{z}$ છે. ત્રણેય અક્ષને અનુલક્ષીને ચક્રાવર્તન ત્રિજ્યા સમાન હશે.

    Reason $R$ : ચાકગતિ કરતાં દઢ પદાર્થનું દળ અને આકાર નિશ્ચિત હોય છે.

    ઉપર આપેલા વિધાનો માટે નીચેનામાંથી યોગ્ય વિકલ્પ પસંદ કરો.

    View Solution
  • 7
    $0.1\ m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક વર્તુળાકાર તકતી (નહિવત વજન) પર $2\ kg$ દળના $5$ કણ છે. તકતીના કેન્દ્ર માથી અને તેના સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા ........ $kg\,m^2$ થાય.
    View Solution
  • 8
    આકૃતિમાં $M$ દળ અને $\sigma$ દળ ઘનતા ધરાવતી તકતી દર્શાવેલ છે. આકૃતિમાં રેખાંકિત કરેલ તકતીના ચૌથા ભાગના દ્રવ્યમાન કેન્દ્રના યામ $\frac{x}{3} \frac{a}{\pi}, \frac{x}{3} \frac{a}{\pi}$ હોય તો તો $x$નું મૂલ્ય નજીકના પૂર્ણાંકમાં કેટલું હશે?$[ a=$ રેખાંકિત કરેલ ભાગનું ક્ષેત્રફળ$]$
    View Solution
  • 9
    આપેલ આકૃતિમાં બે પૈડાં $P$ અને $Q$ ને બેલ્ટ $B$ થી જોડવામાં આવેલ છે. $P$ પૈડાની ત્રિજયા $Q$ પૈડાં કરતાં ત્રણ ગણી છે. સમાન ચાકગતિઊર્જાના કિસ્સામાં તેમની જડત્વની ચાકમાત્રાનો ગુણોત્તર $\left(\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}\right)$, ${x}: 1$ હોય તો ${x}$ નું મુલ્ય કેટલું હશે?
    View Solution
  • 10
    કોઈ પદાર્થ પર ટોર્ક લગાવ્યા વગર, પરંતુ જડત્વની ચાકમાત્રા માં ફેરફાર થવાથી તેની કોણીય ઝડપ ${\omega _1}$ માથી  ${\omega _2}$ થાય છે. તો બંને કિસ્સામાં ચક્રાવર્તનની ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર  શું થશે?
    View Solution