ભૌતિકવિજ્ઞાન

GSEB std 10 science solution for Gujarati check Subject Chapters Wise::

એક બેન્ચ પર પડેલા તમારા ભૌતિકવિજ્ઞાનના પાઠ્યપુસ્તક વડે બેન્ચ પર લાગતાં ક્રિયાબળ અને બેન્ચ વડે પાઠયપુસ્તક પર લાગતા પ્રતિક્રિયાબળ વચ્ચેનો ખૂણો કેટલો હશે ?

Hide | Show

જવાબ : 180°

સ્પ્રિંગ તુલા પર રાખેલ પિંજરામાં એક 400 ગ્રામ દળનું પક્ષી બેઠેલ છે. પક્ષી જ્યારે સ્થિર હોય ત્યારે સ્પ્રિંગ બૅલેન્સનું અવલોકન 25 N છે. હવે જો આ પક્ષી 2.5 m s-2

ના પ્રવેગથી ઉપર તરફ ઊડે ત્યારે સ્પ્રિંગ બૅલેન્સ ક્ષણિક અવલોકન ...... થશે.

Hide | Show

જવાબ : 26 N

ન્યૂટનનો ગતિનો ત્રીજો નિયમ શાનું સંરક્ષણ દર્શાવે છે.

Hide | Show

જવાબ : વેગમાન

નિલેશ તેના માથાના વાળ ઉપર તરફ ખેંચીને તેના શરીરને ઉપર તરફ ઉઠાવી શકતો નથી. શા માટે ?

Hide | Show

જવાબ : નિલેશે વાળ ખેંચતી વખતે વાળમાં લગાડેલ બળ આંતરિક બળ છે આથી તેનું પરિણામી બળ શૂન્ય થાય છે.

ચાલુ વરસાદમાં ગતિ કરતી એક લાંબી માલગાડીમાં વરસાદને કારણે 0.3 kg s^-1 ના દરથી પાણી ભરાય છે. જો માલગાડીના એન્જિન વડે માલગાડી પર લાગતું બળ 30 N હોય, તો માલગાડીની અચળ ઝડપ કેટલી હશે ?

Hide | Show

જવાબ : 100 m s^-1

54 km h^-1 ના વેગથી ગતિ કરતી એક ટ્રેનની ઉપલી બર્થમાં બેઠેલ પેસેન્જર બરાબર તેની નીચેની સીટ પર બેઠેલ મુસાફર તરફ શિરોલંબ દિશામાં એક પેન ફેંકે છે તો આ પેન ...

Hide | Show

જવાબ : નીચે બેઠેલ મુસાફરના માથા પર પડશે.

અમદાવાદથી બરોડા જતી બસને એકાએક બ્રેક મારતાં તેમાં બેઠેલ મુસાફર આગળ તરફ ધકેલાય છે કારણ કે...

Hide | Show

જવાબ : જડત્વના કારણે મુસાફરના શરીરનો ઉપલો હિસ્સો બસની ઝડપ જેટલી ઝડપથી ગતિ કરે છે જ્યારે તેના પગ બસને ચોંટી રહે છે.

દોડતા ઘોડા પર બેઠેલ વ્યક્તિ અચાનક ઘોડો ઊભો રહી જતા આગળ તરફ પડે છે. આમ થવાનું કારણ ....

Hide | Show

જવાબ : તે વ્યક્તિનું ગતિનું જડત્વ છે.

કઈ ભૌતિકરાશિ વડે પદાર્થના જડત્વનું માપ દર્શાવી શકાય ?

Hide | Show

જવાબ : દળ

એરિસ્ટોટલના ગતિના નિયમ અનુસાર રસ્તા પર અચળ વેગથી ગતિ કરતી તમારી સાઈકલને ધીમે ધીમે રોકવા માટે...

Hide | Show

જવાબ : કોઈ બળ લગાડવાની જરૂર નથી.

1.5 kg દળના સ્થિર પદાર્થ પર 0.5 s માટે બળ લાગે છે. બળ લાગતું બંધ થયા પછી આ પદાર્થ 2 s માં 5m નું અંતર કાપતો હોય, તો તે બળનું મૂલ્ય કેટલું હશે ?

Hide | Show

જવાબ : 7.5 N

100 g દળના પદાર્થ પર બળ લાગતાં તેના વેગમાં પ્રતિ સેકન્ડે 20 cm s-1

નો ફેરફાર થાય છે, તો આ બળનું મૂલ્ય ...................... હશે.

Hide | Show

જવાબ : 0.02 N

અચળ વેગથી ગતિ કરતી ખુલ્લી કારમાં બેઠેલી વ્યક્તિ બૉલને ઊર્ધ્વદિશામાં ઉછાળે છે, તો બૉલ.....

Hide | Show

જવાબ : બરાબર વ્યક્તિના હાથમાં પાછો આવશે.

વેગમાનનું સમયની સાપેક્ષે વિકલન કઈ ભૌતિક રાશિ દર્શાવે છે ?

Hide | Show

જવાબ : બળ

કઈ બે અવસ્થાઓ સમતુલ્ય છે ?

Hide | Show

જવાબ : સ્થિર અવસ્થા અને અચળવેગી ગતિની અવસ્થા

અચળ વેગમાન ધરાવતા કોઈ પદાર્થ માટે નીચે આપેલ ભૌતિકરાશિમાંથી કઈ ભૌતિકરાશિ અચળ જળવાઈ રહેવાની સંભાવના વધુ છે ?

Hide | Show

જવાબ : વેગ

એક પદાર્થના વેગમાં 100 ટકાનો વધારો કરતાં તેના વેગમાનમાં થતો પ્રતિશત ફેરફાર કેટલા ટકા થશે ?

Hide | Show

જવાબ : 100 %

બંદૂકમાંથી ગોળી છોડતાં બંદૂક પાછળ તરફ ધકેલાય છે. તે બાબત ન્યૂટનનાં ગતિના કયા નિયમનું સમર્થન કરે છે ?

Hide | Show

જવાબ : તૃતીય

100 kg દળની એક કાર 30 m વક્રતાત્રિજ્યાવાળા વર્તુળાકાર માર્ગ પર 9 m s^-1 જેટલી મહત્તમ ઝડપથી ગતિ કરી શકે છે. કારના ટાયર અને રસ્તા વચ્ચેનું મહત્તમ ઘર્ષણબળ...................

Hide | Show

જવાબ : 270 N

1.5 m લંબાઈના એક દોરડા સાથે એક અવગણ્ય લંબાઈ ધરાવતી ડોલ બાંધીને ઊર્ધ્વસમતલમાં ધુમાવવામાં આવે છે, તો સૌથી ઉપરના બિંદુએ ડોલમાંથી પાણી ઢોળાઈ ન જાય તે માટે તે બિંદુએ ડોલની લઘુતમ ઝડપ ....................... હોવી જોઈએ.

Hide | Show

જવાબ : 3.8 m s^-1

30 m ત્રિજ્યાવાળા એક મોતના ગોળામાં એક મોટરસાઈકલિસ્ટ ઊર્ધ્વસમતલમાં બાઈક ચલાવી રહ્યો છે. ગોળાના સૌથી ઉપરના બિંદુએ બાઈકની ઝડપ કેટલી હશે ? (g = 10 m s^-2 લો.)

Hide | Show

જવાબ : 17.3 m s^-1

400 N નું તણાવ ખમી શકે તેવું દોરડું એક ઝાડ સાથે બાંધીને લટકાવેલ છે. 30 kg દળનો એક વાંદરો આ દોરડું પકડીને ઉપર ચડે છે, તો નીચે દર્શાવેલ કયા કિસ્સામાં દોરડું તૂટી જશે ?

(g =10 m s^-2 લો અને દોરડાનું દળ અવગણો.)

Hide | Show

જવાબ : વાંદરો 5 m s^-2 ના અચળ પ્રવેગથી ઉપર ચડે, તો

એક લિફ્‌ટમાં ઊભેલી વ્યક્તિના હાથમાંથી સિક્કો પડી જાય છે. જો લિફ્‌ટ સ્થિર હોય, તો આ સિક્કાને લિફ્‌ટમાં તળિયે પહોંચતાં t₁ સમય લાગે છે. જ્યારે લિફ્‌ટ ઉપર તરફ અચળ વેગથી ગતિ કરતી હોય ત્યારે આ જ સિક્કાને તળિયે પહોંચતાં t₂ સમય લાગે છે, તો .................

Hide | Show

જવાબ : t₁ = t₂

વેગમાન સંરક્ષણનો નિયમ કયા સંજોગમાં પળાય છે ?

Hide | Show

જવાબ : વેગમાનના ફેરફારનો સમયદર શૂન્ય હોય ત્યારે

100 g દળનો લોખંડનો દડો 10 m s^-1 ના વેગથી દીવાલ સાથે 30° ના કોણે અથડાઈને તેટલા જ કોણે પાછો ફેંકાય છે. જો બૉલ અને દીવાલ વચ્ચેનો સંપર્કસમય 0.1 s હોય, તો દીવાલ દ્વારા અનુભવાતું બળ..........

Hide | Show

જવાબ : 10 N

એક મશીનગન પ્રત્યેક સેકન્ડમાં 20 ગોળીઓ ટાર્ગેટ તરફ છોડે છે. દરેક ગોળીનું દળ 150 g અને ઝડપ 800 m s^-1 હોય, તો ગનને યોગ્ય સ્થિતિમાં પકડી રાખવા માટે જરૂરી બળ ...............

Hide | Show

જવાબ : 2400 N

જો 12 N નું બળ એક પદાર્થમાં 4 m s^-2 નો પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરતું હોય, તો 10 m s-2

નો પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરવા જરૂરી બળ કેટલું ?

Hide | Show

જવાબ : 30 N

એક પક્ષી મોટા પીંજરામાં મૂકેલા સ્પ્રિંગ-બૅલેન્સ પર બેઠેલું છે. સ્પ્રિંગ-બૅલેન્સ તેનું વજન 25 N દર્શાવે છે. આ પક્ષી 2 m s^-2 ના પ્રવેગથી ઉપરની તરફ ઊડે છે. જો પક્ષીનું દળ 0.5 kg હોય, તો સ્પ્રિંગ-બૅલેન્સનું અવલોકન ................... થશે.

Hide | Show

જવાબ : 26 N

એક પથ્થરને દોરી સાથે બાંધીને નિયમિત ઝડપથી ઊર્ધ્વસમતલમાં 2.5 m ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર માર્ગે ઘુમાવવામાં આવે છે. દોરીમાં ઉદ્‌ભવતું મહત્તમ અને લઘુતમ તણાવ બળનો ગુણોત્તર 5:3 હોય, તો પથ્થરનો વેગ .......................

Hide | Show

જવાબ : √98 m s^-1

m દળના પથ્થરને દોરી સાથે બાંધીને ઊર્ધ્વસમતલમા પરિભ્રમણ કરાવવામા આવે છે, તો સૌથી નીચેની સ્થિતિમાં દોરીમાં તણાવ ............... હશે.

Hide | Show

જવાબ :

એક પથ્થરને દોરી સાથે બાંધીને નિયમિત ઝડપ v સાથે ઊર્ધ્વવર્તુળમાં ઘુમાવવામાં આવે છે. જો મહત્તમ અને ન્યૂનતમ તણાવનો ગુણોત્તર 2 હોય, તો v²/rg નું મૂલ્ય ............. હશે.

Hide | Show

જવાબ : 3

1:2 દળનો ગુણોત્તર ધરાવતા બે પદાર્થો સમાન વક્રતા ત્રિજ્યાવાળા પથ પર ગતિ કરે છે. જો બંને પદાર્થો માટે સમાન કેન્દ્રગામી બળ જોઈતું હોય, તો તેમના વેગનો ગુણોત્તર ................. હોવો જોઈએ.

Hide | Show

જવાબ : √2:1

θ કોણવાળા ઢાળની સપાટી પર એક બ્લૉક મૂકેલો છે. ઢાળની લંબાઈ l છે અને તે સપાટીનો ઘર્ષણાંક μ છે. બ્લૉક જ્યારે ઢાળની ટોચ પરથી ઢાળના તળિયે આવે ત્યારે તેનો વેગ....................

Hide | Show

જવાબ : √(2gl (sin⁡θ-μ cos⁡θ⁡)

એક બરફનો ટુકડો 30° ના ઢાળની સપાટી પર મૂકેલો છે. જો બરફ અને ઢાળની સપાટી વચ્ચેનો સ્થિત ઘર્ષણાંક 1/√3 હોય, તો બરફનો પ્રવેગ ..........................

Hide | Show

જવાબ : શૂન્ય

h ઊંચાઈના એક ઘર્ષણ રહિત ઢાળનો ખૂણો θ છે. આ ઢાળની ટોચ પરથી એક બ્લૉકને મુક્ત કરવામાં આવે, તો આ બ્લૉકને ઢાળના તળિયે પહોંચતા લાગતો સમય .................

Hide | Show

જવાબ : 1/sin⁡θ √(2h/g)

m દળના એક બ્લૉકને 2 m s^(-2) ના પ્રવેગથી અધોદિશામાં ગતિ કરતી લિફ્‌ટની ઢોળાવવાળી સપાટી પર રાખેલ છે. બ્લૉકને લિફ્‌ટની સાપેક્ષમાં અચળ વેગથી નીચે તરફ ગતિ કરાવવા માટે જરૂરી ઘર્ષણાંક કેટલો ?

Hide | Show

જવાબ : μ=1/√3

60 kg દળ ધરાવતો ફાયરમૅન થાંભલા પરથી નીચે સરકી રહ્યો છે. તે થાંભલાને 600 ના બળથી જકડે છે. ફાયરમૅનના હાથ અને થાંભલા વચ્ચેનો ધર્ષણાંક 0.5 હોય, તો ફાયરમૅન કેટલા પ્રવેગથી નીચે ઊતરશે ? (g = 10 m s^-2)

Hide | Show

જવાબ : 5 m s^-2

અચળ બળની અસર હેઠળ 2 kg દળનો એક પદાર્થ પ્રવેગી ગતિ કરૈ છે. તે પહેલી સેકન્ડમાં 4 m અંતર કાપે છે અને ત્રીજી સેકન્ડમાં 2 m અંતર કાપે છે, તો આ પદાર્થ પર લાગતું બળ ................

Hide | Show

જવાબ : 2 N

એક ટ્રેન સમક્ષિતિજ ટ્રૅક પર ગતિ કરી રહી છે. છત પર લટકાવેલ એક લોલક ઊર્ધ્વદિશા સાથે 4° નો કોણ બનાવે છે, તો ટ્રેનનો પ્રવેગ ............. (g=10 m s^-2 lલો.)

Hide | Show

જવાબ : 0.7 m s^-2

એક બૉલ 10 m ઊંચાઈ પરથી એક સમક્ષિતિજ સપાટી પર પડે છે અને 2.5 m ઊછળે છે. જો સપાટી સાથેનો સંપર્કસમય 0.01 સેકન્ડ હોય, તો સંપર્ક દરમિયાન સરેરાશ પ્રવેગ ...............

Hide | Show

જવાબ : 2100 m s^-2

400 દળનો દડો 5 ની ઊંચાઈ પરથી નીચે પડે છે. જમીન પર ઊભેલ એક છોકરો બૅટથી 100 N સરેરાશ બળ લગાડીને દડાને ઊર્ધ્વદિશામાં ફટકારે છે કે જેથી તે 20 m ઊંચાઈ સુધી પહોંચે છે, તો દડો બૅટ સાથે ............ સુધી સંપર્કમાં રહ્યો હશે ? (g=10 m s^-2 )

Hide | Show

જવાબ : 0.12 s

3P અને 2P બે બળોનું પરિણામી બળ R છે. જો પ્રથમ બળને બમણું કરવામાં આવે, તો પરિણામિ બળ પણ બમણું થાય છે, તો બંને બળો વચ્ચેનો કોણ ...................

Hide | Show

જવાબ : 120°

અચળ બળની અસર હેઠળ 4 kg દળનો એક પદાર્થ પ્રવેગી ગતિ કરે છે. તે પહેલી સેકન્ડમાં 5 m અંતર કાપે છે અને ત્રીજી સેકન્ડમાં 3 m અંતર કાપે છે, તો પદાર્થ પર લાગતું બળ ...................

Hide | Show

જવાબ : 4 N

θ કોણના એક ઘર્ષણ રહિત ઢાળ પર m દળનો એક બ્લૉક મૂકેલ છે, તો ઢાળની સપાટી વડે બ્લૉક પર લાગતું લંબબળ ................. જેટલું હશે.

Hide | Show

જવાબ : mgcos θ

સાઈકલ સવારને 34.3 m પરિઘવાળા વર્તુળાકાર પથને √22s માં પસાર કરવા માટે સાઈકલને ઊર્ધ્વદિશા સાથે કેટલા ખૂણે નમાવવી જોઈએ તે શોધો. (g = 9.8 m s^-2)

Hide | Show

જવાબ : 45°

10 kg ના પદાર્થ પર 129.4 N બળ લાગતાં તે 10 m s^-2 ના પ્રવેગથી ગતિ કરે છે, તો ગતિક ઘર્ષણાંકનું મૂલ્ય ..........................

Hide | Show

જવાબ : 0.3

એક બ્લૉક સમક્ષિતિજ સપાટી પર પડ્યો છે. સમક્ષિતિજ સાથેનો ખૂણો વધારવામાં આવે ત્યારે θ કોણે બ્લૉક સરકી પડવાની અણી પર હોય, તો બ્લૉકની સપાટી અને ઢાળની સપાટી વચ્ચેનો સ્થિત ઘર્ષણાંક...............

Hide | Show

જવાબ : μ_s=tanθ

સમક્ષિતિજ સમતલ પર સ્થિર રહેલા 5 kg ના પદાર્થ પર 20 N બળ લગાડતાં તે 2 m જેટલું અંતર કાપીને 10 J જેટલી ગતિ ઊર્જા મેળવે છે, તો ઘર્ષણબળનું મૂલ્ય..............

Hide | Show

જવાબ : 15 N

એક કાર 20 m s^-1 ની ઝડપથી જઈ રહી છે. રસ્તામાં એક બાળકને જોતાં કારનો ડ્રાઈવર એકાએક બ્રેક મારે છે. તેથી કાર 5 s માં ઊભી રહે છે. જો કારનું અને ડ્રાઈવરનું દળ અનુક્રમે 940 kg અને 60 kg હોય, તો કાર પર લગાડેલ પ્રત્યાધાતી બળ ................... હોય.

Hide | Show

જવાબ : 4000 N

20 kg દળ ધરાવતો પદાર્થ અચળ પ્રવેગથી ગતિ કરે છે. તેનું રેખીય વેગમાન 10 s માં 200 N s થી બધીને 300 N s થાય છે, તો પદાર્થનો અચળ પ્રવેગ કેટલો હશે ?

Hide | Show

જવાબ : 0.5 m s^-2

2kg દળ ધરાવતા પદાર્થ પર 1 N મૂલ્ય ધરાવતાં બે બળો લાગે છે. જો બે બળો વચ્ચેનો કોણ 60° હોય, તો પદાર્થમાં ઉદ્‌ભવતાં પ્રવેગનું મૂલ્ય ...................

Hide | Show

જવાબ : √3/2 m s^-2

250 g દળનો દડો 10 m s^-1 ના વેગથી બેટ સાથે અથડાઈને 0.01 s માં તેટલા જ વેગથી પાછો ફરે છે, તો બેટ પર લાગતું બળ ............ .

Hide | Show

જવાબ : 500 N

2 kg દળના એક પદાર્થ પર 4 N નુ બળ X-દિશામા અને 3 N નું બળ Y-દિશામાં લાગે છે, તો તે પદાર્થના પ્રવેગનું મૂલ્ય કેટલું હશે ?

Hide | Show

જવાબ : 2.5 m s^-2

નીચેના કિસ્સાઓમાં લાગતા ચોખ્ખા (પરિણામી) બળનાં માન અને દિશા જણાવો :

અચળ ઝડપથી નીચે પડતા વરસાદનાં ટીપાં પર
પાણી પર તરતા 10 g દળના બૂચ પર
આકાશમાં યુક્તિપૂર્વક સ્થિર રાખેલા પતંગ પર
ખરબચડા રસ્તા પર 30 km/h ના અચળ વેગથી ગતિ કરતી કાર પર
બધા દ્રવ્ય પદાર્થોથી દૂર અને વિધુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોથી દૂર અવકાશમાં ગતિ કરતા ખુબ ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન પર

Hide | Show

જવાબ :

અચળ ઝડપથી નીચે પડતાં વરસાદનાં ટીપાંનો પ્રવેગ α=0 હોય છે. ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમ અનુસાર ટીપાં પર લાગતું પરિણામી બળ (F = ma = 0 ) શૂન્ય હોય છે.

(વરસાદના ટીપાંનું વજન, હવા વડે લાગતા ઊર્ધ્વદાબ અને શ્યાનતા વડે સમતોલાય છે.)

પાણીમાં તરતા બૂચનું વજન એ પાણી દ્વારા લાગતાં ઊર્ધ્વદાબ (એટલે કે બૂચ દ્વારા ખસેડાયેલા પાણીનું વજન) વડે સમતોલાય છે. આથી બૂચ પર લાગતું પરિણામી બળ શૂન્ય હોય છે.
પતંગ સ્થિર રહેતો હોવાથી, ન્યૂટનના ગતિના પ્રથમ નિયમ અનુસાર તેના પર લાગતું પરિણામી બળ શૂન્ય છે. પતંગ પર હવા દ્વારો લાગતું બળ એ દોરીમાં ઉદ્‌ભવતા તણાવ બળ દ્વારા સમતોલાય છે.
અચળ વેગથી ગતિ કરતી કારનો પ્રવેગ α = 0 હોય છે. ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમ અનુસાર કાર પર લાગતું પરિણામી બળ F = ma = 0 થાય.

અહીં, એન્જિન વડે ઉદ્‌ભવતું બળ એ ખરબચડા રસ્તા વડે ઉદ્‌ભવતા ઘર્ષણ વડે સમતોલાય છે.

ઉલેક્ટ્રૉન એ ગુરુત્વીય, ચુંબકીય કે વિદ્યુતક્ષેત્રમાં ગતિ કરતો ન હોવાથી તેના પર ક્ષેત્ર દ્રારા બળ લાગતું નથી. એટલે કે, તેના પર લાગતું પરિણામી બળ શૂન્ય છે.

0.05 kg દળની એક લખોટી ઊર્ધ્વદિશામાં ફેંકવામાં આવે છે. લખોટી પર લાગતા ચોખ્ખા બળનું માન અને દિશા નીચેના કિસ્સાઓમાં જણાવો :

તેની ઊર્ધ્વદિશામાંની ગતિ દરમિયાન
તેની અધોદિશામાંની ગતિ દરમિયાન
તે ક્ષણિક સ્થિર હોય તે ઉચ્ચતમ બિંદુએ

જો લખોટીને સમક્ષિતિજ સાથે 45°ના કોણે ફેંકવામાં આવી હોય, તો શું તમારા જવાબો જુદા હોત ? હવાનો અવરોધ અવગણો.

Hide | Show

જવાબ : લખોટીની ઊર્ધ્વદિશામાં કે અધોદિશામાં ગતિ દરમિયાન તે અચળ ગુરુત્વાપ્રવેગ g = 10 m s-2 થી ગતિ કરે છે. જે અધોદિશામાં હોય છે.

m=0.05 kg, g=10 m s^-2

લખોટીની ઊર્ધ્વદિશામાં ગતિ દરમિયાન તેના પરનું પરિણામી બળ,

F=mg=(0.05)10=0.5 N, જે અધોદિશામાં હશે.

લખોટીની અધોદિશામાં ગતિ દરમિયાન તેના પર લાગતું પરિણામી બળ,

F=mg=(0.05)10=0.5 N,

આ બળ પણ અધોદિશામાં હશે.

ઉચ્ચતમ બિંદુએ લખોટી થોડીક ક્ષણ માટે સ્થિર હોય છે, પરંતુ તેનો પ્રવેગ g=10 m s^-2 હોય છે. આથી પરિણામી બળ,

F=mg=(0.05)10=0.5 N , જે અધોદિશામાં હોય છે.

લખોટીને સમક્ષિતિજ દિશા સાથે 45°ના ખૂણે ફેંકતા તે મહત્તમ ઊંચાઈએ સ્થિર હોતી નથી, કારણ કે તેની સમગ્ર ગતિ દરમિયાન વેગનો સમક્ષિતિજ ઘટક અચળ હોય છે.

આમ, ત્રણેય કિસ્સામાં લખોટી પર લાગતું પરિણામી બળ (F=0.5 N ) અધોદિશામાં લાગે છે.

નીચેના દરેક કિસ્સામાં 0.1 kg દળ ધરાવતા એક પથ્થર પર લાગતા બળનું માન અને દિશા જણાવો :

સ્થિર રહેલી ટ્રેનની બારીમાંથી તેને પડવા દીધા પછી તરત
36 km/h ની અચળ ઝડપથી દોડતી ટ્રેનની બારીમાંથી તેને પડવા દીધા પછી તરત
1 m s-2 થી પ્રવેગિત થતી ટ્રેનની બારીમાંથી તેને પડવા દીધા પછી તરત
1 m s-2 થી પ્રવેગિત થતી ટ્રેનના તળિયા પર ટ્રેનની સાપેક્ષે સ્થિર રહેલ હોય ત્યારે

દરેક કિસ્સામાં હવાનો અવરોધ અવગણો.

Hide | Show

જવાબ : m=0.1 kg, g= 10 m s^-2

સ્થિર ટ્રેનની બારીમાંથી પથ્થરને છોડતાં તે મુક્તપતન કરે છે. આથી તેના પર લાગતું બળ,

F=mg=(0.1)10=1 N

આ બળ શિરોલંબ અધોદિશામાં લાગે છે.

અચળ વેગથી ગતિ કરતી ટ્રેનનો પ્રવેગ શૂન્ય હોય છે. આથી ટ્રેનની બારીમાંથી પથ્થરને પડતો મૂકતાં તેના પર ટ્રેનની ગતિને કારણે કોઈ બળ લાગતું નથી.

પથ્થર પર લાગતું બળ =F=mg=(0.1)10=1 N

પથ્થર પર આ બળ શિરોલંબ અધોદિશામાં લાગે છે.

1 m s^-2 ના પ્રવેગથી ગતિ કરતી ટ્રેનને કારણે ટ્રેનની ગતિની દિશામાં પથ્થર પર વધારાનું બળ લાગશે.

F'=ma=(0.1)10=1 N

પરંતુ જે ક્ષણે પથ્થરને પડતો મૂકવામાં આવે છે અતે ક્ષણે F’=0 હોય છે. આથી પથ્થર પર પરિણામી બળ,

F=mg=0.1×10=1N

આ બળ શિરોલંબ અધોદિશામાં લાગે છે.

પથ્થર જ્યારે ટ્રેનના તળિયા પર છે ત્યારે તેનો પ્રવેગ પણ ટ્રેન જેટલો હોય છે.

આથી પથ્થર પર લાગતું પરિણામી બળ,

F=ma=0.1(1)=0.1N

આ બળ એ ટ્રેનની ગતિની દિશામાં હોય છે.

(આ કિસ્સામાં પથ્થરનું વજન તળિયા વડે લાગતાં લંબ પ્રતિક્રિયા બળ વડે સમતોલાય છે.)

એક ટ્રક સ્થિર સ્થિતિમાંથી શરૂ કરીને 2.08 m s^-2 પ્રવેગિત ગતિ કરે છે. t = 10 સેકન્ડે ટ્રકની ઉપર ઊભેલી (જમીનથી 6 m ઊંચાઈએ) એક વ્યક્તિ પથ્થરને પડવા દે છે. t= 11 સેકન્ડે પથ્થરના (a) વેગ અને (b) પ્રવેગ કેટલા હશે? (હવાનો અવરોધ અવગણો.)

Hide | Show

જવાબ : v_0=0,a=2 m s^-2,g=10 m s^-2, t=10 s
t=10 s સમયે ટ્રકનો વેગ,
v=v₀+at
=0+(2)(10)=20 m s^-1
(a) t=10 s સમયે પથ્થરને પડવા દેવામાં આવે છે. આથી આ સમયે પથ્થરનો સમક્ષિતિજ v_x=20 m s^(-1) થશે અને અધોદિશામાં પ્રારંભિક વેગ v_oy=0 હશે. તેમજ a=g=10 m s^-2 થશે.
   t=11 s-10 s=1 s દરમિયાન
પથ્થરનો અધોદિશામાં વેગ,
   v_y=v_oy+at
   = 0 + (10) (1)
   =10 m s^-2
પથ્થરનો પરિણામી વેગ,
   v= √(v_x²+v_y² )
   =√(20²+10²)
   =22.4 m s^-1
પરિણામી વેગ v એ v_x સાથે θ કોણે છે.
   tan⁡θ= v_y/v_x=10/20=1/2
   ∴θ=tan^-1 (1/2)=26.6°
(b) જે ક્ષણે પથ્થરને ટ્રકમાંથી પડતો મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તેના પર સમક્ષિતિજ દિશામાં બળ લાગતું નથી અને પથ્થર ફક્ત ગુરુત્વપ્રવેગ g=10 m s^-2 થી અધોદિશામાં ગતિ કરે છે.

નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ 50 kgનો એક માણસ 25 kg દળના એક બ્લૉકને બે જુદી જુદી રીતે ઊંચકી રહ્યો છે. બે કિસ્સાઓમાં માણસ વડે તળિયા પર કેટલું ક્રિયા બળ લાગશે ? જો તળિયું 700 N લંબબળ વડે નમી પડતું હોય, તો માણસે બ્લૉકને ઊંચકવા કઈ રીત અપનાવવી જોઈએ કે જેથી તળિયું નમી પડે નહિ ?

Hide | Show

જવાબ : બ્લૉક્નું દળ m = 25 kg

માણસનું દળ M= 50 kg

બ્લૉકને ઊંચકવા માટે લગાવવું પડતું બળ F = mg

=25 × 10

=250 N

માણસનું વજન બળ W = Mg

=(50) (10)=500 N

આકૃતિ (a) માં દર્શાવ્યા મુજબ વ્યક્તિ જ્યારે F બળથી બ્લૉકને ઉપરની તરફ ખેંચે છે ત્યારે ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ અનુસાર તેનું ક્રિયા બળ (F) તળિયા પર અધોદિશામાં લાગશે.

આથી માણસ દ્વારા તળિયા પર લાગતું કુલ ક્રિયા બળ

= W + F

= 500 + 250

=750 N

આકૃતિ (b)માં દર્શાવ્યા મુજબ વ્યક્તિ જ્યારે F જેટલું બળ અધોદિશામાં લગાડીને બ્લૉક ઊંચકે છે ત્યારે ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ અનુસાર ક્રિયા બળ (F) ઊધ્વદિશામાં લાગે છે.

આથી માણસ દ્વારા તળિયા પરે લાગતું ફુલ ક્રિયા બળ

= W - F

= 500 - 250

=250 N

તળિયું ફક્ત 700 N જેટલું લંબબળ ખમી શકે છે. આથી આકૃતિ (b) માં દર્શાવેલી રીતથી વ્યક્તિએ બ્લૉક ઊંચકવો જોઈએ.

0.40 kg દળના અને પ્રારંભમાં ઉત્તર દિશામાં 10 m s^(-1) ની ઝડપથી ગતિ કરતા એક પદાર્થ પર 8.0 N બળ દક્ષિણ દિશામાં 30 s સુધી લાગે છે. બળ લગાડવાની ક્ષણને t=0 અને તે સ્થાનને x = 0 લઈને t=-5,25 s,100 s સમયે તેનાં સ્થાન શોધો.

Hide | Show

જવાબ : m=0.40 kg, t=30 s, v0=10 m s^-1

F= -8N (બળ એ પદાર્થની ગતિની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે છે.)

=(10) (30)+1/2(-20) (30)²

=-8700 m

t=30 ssss ક્ષણે પદાર્થનો વેગ,

v=v₀+at

=10+(-20)(30)

=-590 m s^-1

હવે, પછીની 70 s દરમિયાન પદાર્થ પર બળ લાગતું નથી અને તે અચળ વેગ v=-590 m s-1

થી ગતિ કરે છે. આ દરમિયાન તેનું સ્થાનાંતર,

x₂=vt

=(-590) (70)

=-41300 m

t=100 s સમયે પદાર્થનું સ્થાન,

x=x₁+x₂

=-8700-41300

=-50000 m

=-50 km

સમજાવો શા માટે,

(a) અવકાશમાં ઘોડો ગાડીને ખેંચી અને દોડી શકતો નથી.

(b) ઝડપથી ગતિ કરતી બસ એકાએક અટકે ત્યારે મુસાફરો તેમની બેઠકથી આગળ તરફ ફેંકાય છે.

(d) ક્રિકેટર કૅચ પકડવા દરમિયાન તેના હાથ પાછળ તરફ ખેંચે છે.

Hide | Show

જવાબ : (a) ઘોડો પૃથ્વી પર દોડે છે ત્યારે તે તેના પગથી જમીનને પાછળની તરફ દબાવે છે અને પૃથ્વી એ ઘોડા પર આગળની દિશા તરફ પ્રતિક્રિયા બળ લગાડે છે. આથી તે આગળની દિશા તરફ જઈ શકે છે. ખાલી અવકાશમાં પ્રતિક્રિયા બળ લાગતું નથી. તેથી ઘોડો ખાલી અવકાશમાં દોડી શક્તો નથી.

(b) આ ઘટના પદાર્થના જડત્વના ગુણધર્મને આભારી છે. જયારે ગતિમાન બસ એકાએક અટકી જાય છે ત્યારે બસની સીટ પર બેઠેલી વ્યક્તિનો શરીરનો નીચેનો ભાગ ગતિ કરતો અટકી જાય છે. પરંતુ જડત્વના ગુણધર્મ અનુસાર શરીરનો ઉપરનો ભાગ આગળની તરફ ગતિ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. આથી વ્યક્તિ આગળની તરફ ધકેલાય છે.

(c)

1000 kg દળનું હેલિકૉપ્ટર 15 m s-2

ના ઊર્ઘ્વદિશામાંના પ્રવેગથી ઊંચે ચડી રહ્યું છે. ચાલક અને મુસાફરોનું કુલ દળ 300 kg છે. નીચેના કિસ્સાઓમાં બળનાં માન અને દિશા જણાવો :

(a) ચાલક અને મુસાફરો વડે તળિયા પર લાગતુ બળ

(b) હેલિકૉપ્ટરના રોટર (Rotor) વડે આસપાસની હવા પરનું ક્રિયા બળ

Hide | Show

જવાબ : હેલિકૉપ્ટરનું દળ m₁ = 1000 kg

ચાલક અને મુસાફરોનું દળ m₂ = 300 kg

હેલિકૉપ્ટરનો ઊર્ધ્વદિશામાં પ્રવેગ a=15 m s^-2

(a) ચાલક અને મુસાફરો વડે તળિયા પર લાગતું બળ એટલે તેમનું આભાસી વજન. (કારણ કે હેલિકૉપ્ટર ઊર્ધ્વદિશામાં a

પ્રવેગથી ગતિ કરે છે.)

F=m₂ (g+a)

=300 (10+15)

=7500 N

(b) હેલિકૉપ્ટરના રોટરનું આસપાસની હવા પરનું ક્રિયા બળ એ અધોદિશામાં લાગે છે. તેની પ્રતિક્રિયારૂપે હેલિકૉપ્ટર તેમજ ચાલક અને મુસાફરો ઉપરની તરફ ગતિ કરે છે.

∴ રોટરનું ક્રિયા બળ

=(હેલિકૉપ્ટર + ચાલક અને મુસાફર)નું આભાસી વજન

=(m₁+m₂) (g+a)

=(1000 + 300) (10 + 15)

=32500 N

આ ક્રિયા બળ શિરોલંબ અધોદિશામાં હશે.

(c) ન્યૂટનના ગતિના ત્રીજા નિયમ અનુસાર હવા વડે હેલિકોપ્ટર પર ઉદ્‌ભવતું પ્રતિક્રિયા બળ, ક્રિયા બળ જેટલું જ વિરુદ્ધ દશામા હોય છે.

∴F = 32500 N જે ઊર્ધ્વદિશામાં લાગે છે.

એક ટેબલ પર એક-એક રૂપિયાના દસ સિક્કાઓ ઉપરાઉપરી મૂકેલ છે. દરેક સિક્કાનું દળ m છે. નીચેના કિસ્સાઓમાં બળનાં માન અને દિશા જણાવો :

(a) નીચેથી ગણતાં 7મા સિક્કા પર તેનાથી ઉપરના બધાસિક્કાઓ વડે લાગતું બળ

(b) આઠમા સિક્કા વડે 7મા સિક્કા પર લાગતું બળ

Hide | Show

જવાબ : (a) 7મા સિક્કા પર લાગતું બળ એટલે તેની ઉપર રહેલા ત્રણ સિક્કાઓ વડે લાગતું બળ

F=3mg=3 mg (અધોદિશામાં)

(b) 8મા સિક્કા વડે 7મા સિક્કા પર લાગતું બળ એટલે 8માં સિક્કા તેમજ તેની પર રહેલા 9મા અને 10મા સિક્કા વડે લાગતું કુલ બળ.

F=m+2mg=3 mg (અધોદિશામાં)

(c) છઠ્ઠા સિક્કાની ઉપર આવેલા ચાર સિક્કાઓ (સિક્કો 7,8, 9 અને 10) તેના પર 4 mg જેટલું બળ શિરોલંબ અધોદિશામાં લગાડે છે. આથી ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ અનુસાર છઠ્ઠા સિક્કા દ્વારા લાગતું પ્રતિક્રિયા બળ એ સાતમા સિક્કા પર ઊર્ધ્વદિશામાં લાગશે.

R = -4 mg (ઊર્ધ્વદિશામાં)

ઋણ નિશાની દશવિ છે, કે પ્રતિક્રિયા બળ એ વજન બળની વિરુદ્ધ દિશામાં છે.

એક ટ્રેન ઢોળાવ વગરના 30 m ત્રિજ્યાવાળા વર્તુળાકાર ટ્રેક પર 54 km/hની ઝડપથી દોડી રહી છે. ટ્રેનનું દળ 10⁶ kg છે. આ હેતુ માટે કેન્દ્રગામી બળ કોના દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે- એન્જિન કે રેલ ? રેલના પાટાનો ઘસારો અટકાવવા માટે ઢોળાવનાં કોણ કેટલો રાખવો પડે?

Hide | Show

જવાબ :

There are No Content Availble For this Chapter

Click to Download PDF Download PDF

Take a Test

ગતિના નિયમો

ભૌતિકવિજ્ઞાન

Browse & Download GSEB Books For ધોરણ ૧૧ All Subjects

The GSEB Books for class 10 are designed as per the syllabus followed Gujarat Secondary and Higher Secondary Education Board provides key detailed, and a through solutions to all the questions relating to the GSEB textbooks.

The purpose is to provide help to the students with their homework, preparing for the examinations and personal learning. These books are very helpful for the preparation of examination.

For more details about the GSEB books for Class 10, you can access the PDF which is as in the above given links for the same.

GSEB Solutions for ધોરણ ૧૧ Gujarati

GSEB std 10 science solution for Gujarati check Subject Chapters Wise::

There are No Content Availble For this Chapter

Take a Test

ગતિના નિયમો

Browse & Download GSEB Books For ધોરણ ૧૧ All Subjects

Best Acadamic Content

Choose Language

Quick Links

Visit Us