JEE Advance - Physics Hindi (2016 - Paper 2 Offline - No. 15)

एक सन्दर्भ फ्रेम जो एक जड़त्वीय सन्दर्भ फ्रेम के सापेक्ष त्वरित होता है, एक अ-जड़त्वीय सन्दर्भ फ्रेम कहलाता है। एक घूर्णन धुरी के आसपास एक स्थिर कोणीय वेग $$\omega$$ के साथ घूमने वाली एक वृत्तीय डिस्क पर स्थापित एक समन्वय प्रणाली एक अ-जड़त्वीय सन्दर्भ फ्रेम का एक उदाहरण है। एक घूर्णन सन्दर्भ फ्रेम में चलने वाले कण के द्रव्यमान $$m$$ द्वारा अनुभव की गई बल $$\overrightarrow F $$rot और जड़त्वीय सन्दर्भ फ्रेम में कण द्वारा अनुभव की गई बल $$\overrightarrow F $$in के बीच का संबंध है,

$$\overrightarrow F $$rot = $$\overrightarrow F $$in + 2m ($$\overrightarrow v $$rot $$\times$$ $$\overrightarrow \omega $$) + m ($$\overrightarrow \omega $$ $$\times$$ $$\overrightarrow r $$) $$\times$$ $$\overrightarrow \omega $$,

जहां, vrot कण की गति घूर्णन सन्दर्भ फ्रेम में है और r डिस्क के केंद्र के संदर्भ में कण का स्थिति वेक्टर है।

JEE Advanced 2016 Paper 2 Offline Physics - Rotational Motion Question 39 Hindi
अब, मान लीजिए एक चिकनी स्लॉट एक डिस्क के व्यास के साथ है जिसकी त्रिज्या R है और यह अपने केंद्र के माध्यम से एक स्थिर कोणीय गति $$\omega$$ के साथ वामावर्त दिशा में घूमती है। हम केंद्र में डिस्क पर उत्प्रेरित एक समन्वय प्रणाली निर्दिष्ट करते हैं, स्लॉट के साथ X-अक्ष, स्लॉट के लंबवत Y-अक्ष और घूर्णन अक्ष ($$\omega$$ = $$\omega$$ $$\widehat k$$) के साथ Z-अक्ष। एक छोटा ब्लॉक द्रव्यमान $$m$$ को स्लॉट में $$(R/2)$$ $$\widehat i$$ पर $$t$$ = 0 पर धीरे से रखा गया है और इसे केवल स्लॉट के साथ चलने के लिए बाध्य किया गया है।

समय $$t$$ पर ब्लॉक की दूरी $$r$$ है
$${R \over 2}\cos 2\omega t$$
$${R \over 2}\cos \omega t$$
$${R \over 2}({e^{\omega t}} + {e^{ - \omega t}})$$
$${R \over 2}({e^{2\omega t}} + {e^{ - 2\omega t}})$$

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