એક પારિમાણિક ગતિ કરતાં કણે કાપેલું અંતર સમય $t$ પર $\mathrm{x}^{2}=\mathrm{at}^{2}+2 \mathrm{bt}+\mathrm{c}$ મુજબ આધાર રાખે છે. જો કણનો પ્રવેગ કાપેલા અંતર $\mathrm{x}$ પર  $\mathrm{x}^{-\mathrm{n}}$ મુજબ આધાર રાખે છે, જ્યાં $n$ પૂર્ણાંક છે, તો $\mathrm{n}$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
JEE MAIN 2020, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
$\mathrm{x}=\sqrt{\mathrm{at}^{2}+2 \mathrm{bt}+\mathrm{c}}$

Differentiating w.r.t. time

$\frac{d x}{d t}=v=\frac{1}{2 \sqrt{a t^{2}+2 b t+c}} \times(2 a t+2 b)$

$\Rightarrow \mathrm{v}=\frac{\mathrm{at}+\mathrm{b}}{\mathrm{x}}$

$\Rightarrow \mathrm{vx}=\mathrm{at}+\mathrm{b}$

Differentiating w.r.t. $\mathrm{x}$

$\Rightarrow \frac{d v}{d x} \times x+v=a \times \frac{d t}{d x}$

Multiply both side by v

$\Rightarrow\left(v \frac{d v}{d x}\right) x+v^{2}=a$

$\Rightarrow \mathrm{a}^{\prime} \mathrm{x}=\mathrm{a}-\mathrm{v}^{2}$ [Here $a'$ is acceleration]

$\Rightarrow \mathrm{a}^{\prime} \mathrm{x}=\mathrm{a}-\left(\frac{\mathrm{at}+\mathrm{b}}{\mathrm{x}}\right)^{2}$

$\Rightarrow \mathrm{a}^{\prime} \mathrm{x}=\frac{\mathrm{ax}^{2}-(\mathrm{at}+\mathrm{b})^{2}}{\mathrm{x}^{2}}$

$\Rightarrow \mathrm{a}^{\prime} \mathrm{x}=\frac{\mathrm{a}\left(\mathrm{at}^{2}+2 \mathrm{bt}+\mathrm{c}\right)-(\mathrm{at}+\mathrm{b})^{2}}{\mathrm{x}^{2}}$

$\Rightarrow \mathrm{a}^{\prime} \mathrm{x}=\frac{\mathrm{ac}-\mathrm{b}^{2}}{\mathrm{x}^{2}}$

$\Rightarrow \mathrm{a}^{\prime}=\frac{\mathrm{ac}-\mathrm{b}^{2}}{\mathrm{x}^{3}}$

$\therefore a^{\prime} \propto \frac{1}{x^{3}} \quad \therefore n=3$

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
    એક કણ સુરેખ પથ પર અચળ પ્રવેગથી ગતિ કરે છે. તે $t $ સેકન્ડમાં $135\; m$ જેટલું અંતર કાપે છે, આ દરમિયાન તેનો વેગ $10\, ms^{-1 }$ થી $ 20 \,ms^{-1 }$ જેટલો બદલાય છે. $t$ નું મૂલ્ય ($s$ માં) કેટલું હશે?
    View Solution
  • 2
    નીચે બે કથન આપેલા છે.

    કથન $I$ : વેગ-સમયના આલેખનું ક્ષેત્રફળ પદાર્થે આપેલ સમયમાં કાપેલું અંતર દર્શાવશે.

    કથન $II$ : પ્રવેગ-સમયના આલેખનું ક્ષેત્રફળ બરાબર આપેલ સમયમાં વેગમાં થતો ફેરફાર હોય છે.

    ઉપર્યુક્ત બંને કથનના સંદર્ભમાં, નીચે આપેલ વિકલ્પોમાંથી સાચો ઉત્તર પસંદ કરો.

    View Solution
  • 3
    એક કણ $4 \,m$ લંબાઇની નળીમાં $1\, km/sec$ ની ઝડપથી દાખલ થાય છે,અને $9 \,km/sec$ ની ઝડપથી બહાર આવે છે,તો તે નળીમાં કેટલા સમય સુધી રહ્યો હશે?
    View Solution
  • 4
    જો એક કણ વધતી ઝડ૫ સાથે સીધી રેખાની સાપેક્ષે ગતિ કરી રહ્યો છે, તો નીચેમાંથી શું હોય શકે?
    View Solution
  • 5
    $A $ પદાર્થ $a_1$ પ્રવેગથી સ્થિર સ્થિતિમાંથી ગતિ શરૂ કરે છે,અને $2 sec$ પછી $B$ પદાર્થ $a_2$ પ્રવેગથી સ્થિર સ્થિતિમાંથી ગતિ શરૂ કરે છે.જો બંનએ $5^{th}\, sec$ માં કાપેલ અંતર સમાન હોય તો  ${a_1}:{a_2}=$
    View Solution
  • 6
    કણ $u = at$ મુજબ ગતિ કરે તો પ્રથમ $4\, sec$ માં તે કેટલું અંતર કાપશે?
    View Solution
  • 7
    એક માણસ ઉપર તરફ એક બોલ ફેકે છે જે $20 \;m$ ઉપર જઈને પાછો તેના હાથમાં આવે છે. તો તેનો શરૂઆતનો વેગ $u$ અને બોલ કેટલા સમય $T$ સુધી હવાં રહ્યો હશે તે શોધો.

    $[g = 10\,m/{s^2}]$

    View Solution
  • 8
    ગતિ કરતાં કણ માટે સ્થાનાંતર-સમયનો આલેખ આકૃતિમાં દર્શાવ્યો છે.કયાં બિંદુ આગળ કણનો વેગ ૠણ હશે?
    View Solution
  • 9
    એક પદાર્થને $u$ વેગથી ઉપર તરફ ફેંકતા મહત્તમ ઊંચાઇએ $6\,sec$ એ પહોંચે છે,તો પદાર્થ એ $1^{st}$ sec અને $7^{th} \,sec$ માં કાપેલ અંતરનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 10
    સમય અને અંતર વચ્ચેનો સંબંધ $t = \alpha {x^2} + \beta x$ છે, જ્યાં $\alpha $ અને $\beta $ અચળાંકો છે. પ્રતિપ્રવેગ કેટલો થાય?
    View Solution