ਅਧਿਆਇ 2 ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਵਿੱਚ ਗਤੀ ਅਭਿਆਸ
ਅਭਿਆਸ
2.1 ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਗਤੀ ਦੇ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਵਸਤੂ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
(a) ਦੋ ਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਬਿਨਾਂ ਝਟਕੇ ਚੱਲ ਰਹੀ ਇੱਕ ਰੇਲ ਗੱਡੀ.
(b) ਇੱਕ ਆਦਮੀ ਜੋ ਇੱਕ ਗੋਲ ਟਰੈਕ ‘ਤੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਸਾਈਕਲ ਚਲਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਉਸਦੇ ਸਿਰ ‘ਤੇ ਬੈਠਾ ਬਾਂਦਰ.
(c) ਜ਼ਮੀਨ ‘ਤੇ ਟਕਰਾਉਣ ‘ਤੇ ਤਿੱਖੀ ਮੋੜ ਲੈਣ ਵਾਲਾ ਘੁੰਮਦਾ ਹੋਇਆ ਕ੍ਰਿਕਟ ਬਾਲ.
(d) ਮੇਜ਼ ਦੇ ਕਿਨਾਰੇ ਤੋਂ ਖਿਸਕ ਕੇ ਡਿੱਗਣ ਵਾਲਾ ਟੁੰਮਬਲਿੰਗ ਗਲਾਸ.
Show Answer
Answer
Answer: (a), (b)
ਗੱਡੀ ਦਾ ਆਕਾਰ ਦੋ ਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਗੱਡੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਆਕਾਰ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਬਾਂਦਰ ਦਾ ਆਕਾਰ ਗੋਲ ਟਰੈਕ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਾਂਦਰ ਨੂੰ ਟਰੈਕ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਆਕਾਰ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਘੁੰਮਦੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਿਕਟ ਬਾਲ ਦਾ ਆਕਾਰ ਜ਼ਮੀਨ ‘ਤੇ ਟਕਰਾਉਣ ‘ਤੇ ਜਿਸ ਦੂਰੀ ਤੱਕ ਇਹ ਤਿੱਖੀ ਮੋੜ ਲੈਂਦਾ ਹੈ, ਉਸ ਦੂਰੀ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਤੁਲਨਯੋਗ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕ੍ਰਿਕਟ ਬਾਲ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਵਸਤੂ ਨਹੀਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ।
ਗਲਾਸ ਦਾ ਆਕਾਰ ਉਸ ਮੇਜ਼ ਦੀ ਉਚਾਈ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਤੁਲਨਯੋਗ ਹੈ ਜਿਸ ਤੋਂ ਇਹ ਖਿਸਕਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਗਲਾਸ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਵਸਤੂ ਨਹੀਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ।
2.2 ਸਕੂਲ O ਤੋਂ ਆਪਣੇ ਘਰਾਂ P ਅਤੇ Q ਵਾਪਸ ਆ ਰਹੇ ਦੋ ਬੱਚਿਆਂ A ਅਤੇ B ਲਈ ਸਥਿਤੀ-ਸਮਾਂ (x-t) ਗ੍ਰਾਫ਼ Fig. 2.9 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਬਰੈਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਸਹੀ ਚੋਣ ਕਰੋ:
(a) (A/B) ਸਕੂਲ ਤੋਂ (B/A) ਨਾਲੋਂ ਨੇੜੇ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ
(b) (A/B) (B/A) ਨਾਲੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਸਕੂਲ ਤੋਂ ਚੱਲਦਾ ਹੈ
(c) (A/B) (B/A) ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਚੱਲਦਾ ਹੈ
(d) A ਅਤੇ B (ਇੱਕੋ/ਵੱਖ-ਵੱਖ) ਸਮੇਂ ‘ਤੇ ਘਰ ਪਹੁੰਚਦੇ ਹਨ
(e) (A/B) ਸੜਕ ‘ਤੇ (B/A) ਨੂੰ (ਇੱਕ ਵਾਰੀ/ਦੋ ਵਾਰੀ) ਓਵਰਟੇਕ ਕਰਦਾ ਹੈ.
Fig. 2.9
Show Answer
Answer
$\mathbf{A}$ ਸਕੂਲ ਤੋਂ $\mathbf{B}$ ਨਾਲੋਂ ਨੇੜੇ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।
$\mathbf{A}$ ਸਕੂਲ ਤੋਂ $\mathbf{B}$ ਨਾਲੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਚੱਲਦਾ ਹੈ।
$\mathbf{B}$ $\mathbf{A}$ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਚੱਲਦਾ ਹੈ।
$\mathbf{A}$ ਅਤੇ $\mathbf{B}$ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ‘ਤੇ ਘਰ ਪਹੁੰਚਦੇ ਹਨ।
$\mathbf{B}$ ਸੜਕ ‘ਤੇ $\mathbf{A}$ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਾਰੀ ਓਵਰਟੇਕ ਕਰਦਾ ਹੈ।
Explanation:
ਦਿੱਤੇ ਗਏ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਦੂਰੀ $OP<OQ$. ਇਸ ਲਈ, ਸਕੂਲ ਦੀ ਦੂਰੀ $\mathbf{A’s}$ ਦੇ ਘਰ ਤੋਂ $\mathbf{B’s}$ ਦੇ ਘਰ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੈ।
ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ $x=0, t=0$ ਲਈ $\mathbf{A}$, ਜਦਕਿ $x=0, t$ ਲਈ $\mathbf{B}$ ਦਾ ਕੋਈ ਸਮਾਪਤ ਮੁੱਲ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, A ਸਕੂਲ ਤੋਂ ਆਪਣੀ ਯਾਤਰਾ $\mathbf{B}$ ਨਾਲੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਦਿੱਤੇ ਗਏ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ $\mathbf{B}$ ਦੀ ਢਲਾਣ $\mathbf{A}$ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਸਪੀਡ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਵੱਧ ਢਲਾਣ ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ $\mathbf{B}$ ਦੀ ਸਪੀਡ $\mathbf{A}$ ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੈ।
ਇਹ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਤੋਂ ਸਾਫ਼ ਹੈ ਕਿ $\mathbf{A}$ ਅਤੇ $\mathbf{B}$ ਦੋਵੇਂ ਆਪਣੇ-ਆਪਣੇ ਘਰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚਦੇ ਹਨ।
$\mathbf{B}$ A ਨਾਲੋਂ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਚੱਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਸਦੀ ਸਪੀਡ A ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। ਗ੍ਰਾਫ਼ ਤੋਂ ਇਹ ਸਾਫ਼ ਹੈ ਕਿ $\mathbf{A}$ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਵਾਰੀ ਹੀ ਸੜਕ ‘ਤੇ $\mathbf{B}$ ਨੂੰ ਓਵਰਟੇਕ ਕਰਦਾ ਹੈ।
2.3 ਇੱਕ ਔਰਤ $9.00 \mathrm{am}$ ‘ਤੇ ਆਪਣੇ ਘਰ ਤੋਂ ਚੱਲਦੀ ਹੈ, 5 km/h ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਸਿੱਧੀ ਸੜਕ ‘ਤੇ ਆਪਣੇ ਦਫ਼ਤਰ ਤੱਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੋ $2.5 \mathrm{~km}$ ਦੂਰ ਹੈ, ਦਫ਼ਤਰ ਵਿੱਚ $5.00 \mathrm{pm}$ ਤੱਕ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ 25 km/h ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਆਟੋ ਰਾਹੀਂ ਘਰ ਵਾਪਸ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਢੁੱਕਵੇਂ ਪੈਮਾਨੇ ਚੁਣੋ ਅਤੇ ਉਸਦੀ ਗਤੀ ਦਾ $x$ - $t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਬਣਾਓ।
Show Answer
Answer
ਔਰਤ ਦੀ ਸਪੀਡ $=5 km / h$
ਉਸਦੇ ਦਫ਼ਤਰ ਅਤੇ ਘਰ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ $=2.5 km$
$ \begin{aligned} & \text{ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ }=\frac{\text{ ਦੂਰੀ }}{\text{ ਸਪੀਡ }} \\ & =\frac{2.5}{5}=0.5 h=30 \text{ ਮਿੰਟ } \end{aligned} $
ਇਹ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਸ਼ਾਮ ਨੂੰ ਆਟੋ ਰਾਹੀਂ ਇੱਕੋ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਹੁਣ, ਆਟੋ ਦੀ ਸਪੀਡ $=25 km / h$
$ \begin{aligned} & \text{ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ }=\frac{\text{ ਦੂਰੀ }}{\text{ ਸਪੀਡ }} \\ & =\frac{2.5}{25}=\frac{1}{10}=0.1 h=6 \text{ ਮਿੰਟ } \end{aligned} $
ਔਰਤ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਢੁੱਕਵਾਂ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
2.4 ਇੱਕ ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਇੱਕ ਸੰਕੜੀ ਗਲੀ ਵਿੱਚ 5 ਕਦਮ ਅੱਗੇ ਅਤੇ 3 ਕਦਮ ਪਿੱਛੇ ਲੈਂਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ 5 ਕਦਮ ਅੱਗੇ ਅਤੇ 3 ਕਦਮ ਪਿੱਛੇ, ਅਤੇ ਇਹ ਸਿਲਸਿਲਾ ਚੱਲਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਹਰ ਕਦਮ $1 \mathrm{~m}$ ਲੰਬਾ ਹੈ ਅਤੇ $1 \mathrm{~s}$ ਲੈਂਦਾ ਹੈ। ਉਸਦੀ ਗਤੀ ਦਾ $x$ - $t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਬਣਾਓ। ਗ੍ਰਾਫ਼ਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਅਤੇ ਹੋਰ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ ਕਿ ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਨੂੰ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਤੋਂ $13 \mathrm{~m}$ ਦੂਰ ਪਏ ਗਡ੍ਹੇ ਵਿੱਚ ਡਿੱਗਣ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨਾ ਸਮਾਂ ਲੱਗਦਾ ਹੈ।
Show Answer
Answer
ਇੱਕ ਕਦਮ ਨਾਲ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਦੂਰੀ $=1 ~m$
ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ $=1 ~s$
ਪਹਿਲੇ $5 m$ ਅੱਗੇ ਜਾਣ ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ $=5 ~s$
ਪਿੱਛੇ ਜਾਣ ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ $3 ~m$ $=3 ~s$
ਕੁੱਲ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਦੂਰੀ $=5-3=2 ~m$
ਕੁੱਲ ਲਿਆ ਗਿਆ ਸਮਾਂ $2 ~m=8 ~s$
ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ $2 ~m$ ਦੂਰੀ ⟦96 ਵਿੱਚ ਤੈਅ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਨੇ $4 ~m$ ਵਿੱਚ $16 ~s$ ਦੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕੀਤੀ।
ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਨੇ $6 ~m$ ਵਿੱਚ $24 ~s$ ਦੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕੀਤੀ।
ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਨੇ $8 ~m$ ਵਿੱਚ $32 ~s$ ਦੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕੀਤੀ।
ਅਗਲੇ $5 s$ ਵਿੱਚ, ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ $5 ~m$ ਦੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰੇਗਾ ਅਤੇ ਕੁੱਲ $13 ~m$ ਦੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰਕੇ ਗਡ੍ਹੇ ਵਿੱਚ ਡਿੱਗ ਜਾਵੇਗਾ।
ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਵੱਲੋਂ $13 ~m=32+5=37 ~s$ ਤੈਅ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਗਿਆ ਕੁੱਲ ਸਮਾਂ
ਨਸ਼ੇੜੀ ਵਿਅਕਤੀ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿਖਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
2.5 ਇੱਕ ਕਾਰ ਜੋ ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਹਾਈਵੇ ‘ਤੇ 126 km/h ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਹੀ ਹੈ, ਨੂੰ 200 m ਦੀ ਦੂਰੀ ਵਿੱਚ ਰੋਕ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਾਰ ਦੀ ਰੋਕਣ ਦੀ ਦਰ (ਮੰਨ ਲਓ ਕਿ ਇਹ ਇੱਕਸਾਰ ਹੈ) ਕੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਾਰ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨਾ ਸਮਾਂ ਲੱਗਦਾ ਹੈ?
Show Answer
Answer
ਕਾਰ ਦੀ ਆਰੰਭਕ ਵੇਗ, $u=126 km / h=35 m / s$
ਕਾਰ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਵੇਗ, $v=0$
ਕਾਰ ਦੀ ਆਰਾਮ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਦੂਰੀ, $s=200 m$
ਕਾਰ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਰੋਕਣ ਦੀ ਦਰ $=a$
ਤੀਜੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, $a$ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਗਿਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$v^{2}-u^{2}=2 a s$
$(0)^{2}-(35)^{2}=2 \times a \times 200$
$a=-\frac{35 \times 35}{2 \times 200}=-3.06 m / s^{2}$
ਪਹਿਲੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, ਕਾਰ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਸਮਾਂ $(t)$ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$v=u+a t$
$t=\frac{v-u}{a}=\frac{-35}{-3.06}=11.44 s$
2.6 ਇੱਕ ਖਿਡਾਰੀ ਇੱਕ ਬਾਲ ਨੂੰ 29.4 m/s ਦੀ ਆਰੰਭਕ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਉੱਪਰ ਸੁੱਟਦਾ ਹੈ।
(a) ਬਾਲ ਦੀ ਉੱਪਰਲੀ ਗਤੀ ਦੌਰਾਨ ਤੇਜ਼ੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਕੀ ਹੈ?
(b) ਬਾਲ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਾਲ ਦੀ ਵੇਗ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਕੀ ਹਨ?
(c) $x=0 \mathrm{~m}$ ਅਤੇ $t=0 \mathrm{~s}$ ਨੂੰ ਬਾਲ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚੇ ਬਿੰਦੂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਸਮਾਂ ਮੰਨ ਕੇ, ਲੰਬਕਾਰੀ ਹੇਠਾਂ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ $x$-ਅਕਸ ਦਾ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਦਿਸ਼ਾ ਮੰਨ ਕੇ, ਬਾਲ ਦੀ ਉੱਪਰਲੀ ਅਤੇ ਹੇਠਲੀ ਗਤੀ ਦੌਰਾਨ ਸਥਿਤੀ, ਵੇਗ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਦੇ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦਿਓ।
(d) ਬਾਲ ਕਿੰਨੀ ਉਚਾਈ ਤੱਕ ਚੜ੍ਹਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਖਿਡਾਰੀ ਦੇ ਹੱਥਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਆਉਣ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨਾ ਸਮਾਂ ਲੈਂਦੀ ਹੈ? ($g=9.8 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-2}$ ਲਓ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕਰੋ)।
Show Answer
Answer
ਹੇਠਾਂ
ਵੇਗ $=0$, ਤੇਜ਼ੀ $=9.8 ~m / s^{2}$
ਉੱਪਰ ਅਤੇ ਹੇਠ ਦੋਵੇਂ ਗਤੀਆਂ ਲਈ $x>0$, ਉੱਪਰ ਦੀ ਗਤੀ ਲਈ $v<0$ ਅਤੇ ਹੇਠ ਦੀ ਗਤੀ ਲਈ $v>0$, ਪੂਰੀ ਗਤੀ ਦੌਰਾਨ $a>0$
$44.1 ~m, 6 ~s$
Explanation:
ਬਾਲ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੀ ਪਰਵਾਹ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ, ਤੇਜ਼ੀ (ਜੋ ਕਿ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਗੁਰਤਵਾਕਰਨ ਕਾਰਨ ਤੇਜ਼ੀ ਹੈ) ਹਮੇਸ਼ਾਂ ਧਰਤੀ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਹੇਠਾਂ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਅਧਿਕਤਮ ਉਚਾਈ ‘ਤੇ, ਬਾਲ ਦੀ ਵੇਗ ਸਿਫਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸਥਾਨ ‘ਤੇ ਗੁਰਤਵਾਕਰਨ ਕਾਰਨ ਤੇਜ਼ੀ ਸਥਿਰ ਹੈ ਅਤੇ ਸਾਰੇ ਬਿੰਦੂਆਂ (ਅਧਿਕਤਮ ਉਚਾਈ ਸਮੇਤ) ‘ਤੇ ਇੱਕੋ ਮੁੱਲ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਅਰਥਾਤ, $9.8 ~m / s^{2}$।
ਉੱਪਰਲੀ ਗਤੀ ਦੌਰਾਨ, ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ, ਵੇਗ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ, ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਹੇਠਲੀ ਗਤੀ ਦੌਰਾਨ, ਸਥਿਤੀ, ਵੇਗ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਦੇ ਚਿੰਨ੍ਹ ਸਾਰੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹਨ।
ਬਾਲ ਦੀ ਆਰੰਭਕ ਵੇਗ, $u=29.4 ~m / s$
ਬਾਲ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਵੇਗ, $v=0$ (ਅਧਿਕਤਮ ਉਚਾਈ ‘ਤੇ, ਬਾਲ ਦੀ ਵੇਗ ਸਿਫਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ)
ਤੇਜ਼ੀ, $a=-g=-9.8 ~m / s^{2}$
ਤੀਜੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, ਉਚਾਈ (s) ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਗਿਣਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$ \begin{aligned} & v^{2}-u^{2}=2 g s \\ & s=\frac{v^{2}-u^{2}}{2 g} \\ \\ & =\frac{(0)^{2}-(29.4)^{2}}{2 \times(-9.8)}=44.1 m \end{aligned} $
ਪਹਿਲੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, ਚੜ੍ਹਨ ਦਾ ਸਮਾਂ $(t)$ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ: $v=u+a t$
$t=\frac{v-u}{a}=\frac{-29.4}{-9.8}=3 s$
ਚੜ੍ਹਨ ਦਾ ਸਮਾਂ $=$ ਉਤਰਨ ਦਾ ਸਮਾਂ
ਇਸ ਲਈ, ਬਾਲ ਦੇ ਖਿਡਾਰੀ ਦੇ ਹੱਥਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਆਉਣ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਕੁੱਲ ਸਮਾਂ $=3+3=6 s$।
2.7 ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਰ ਬਿਆਨ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਪੜ੍ਹੋ ਅਤੇ ਕਾਰਨਾਂ ਅਤੇ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਸਮੇਤ ਦੱਸੋ ਕਿ ਇਹ ਸੱਚ ਹੈ ਜਾਂ ਝੂਠ;
ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਵਿੱਚ
(a) ਜਿਸਦੀ ਕਿਸੇ ਇੰਸਟੈਂਟ ‘ਤੇ ਸਿਫਰ ਸਪੀਡ ਹੋਵੇ, ਉਸਦੀ ਉਸ ਇੰਸਟੈਂਟ ‘ਤੇ ਗੈਰ-ਸਿਫਰ ਤੇਜ਼ੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ
(b) ਜਿਸਦੀ ਸਿਫਰ ਸਪੀਡ ਹੋਵੇ, ਉਸਦੀ ਗੈਰ-ਸਿਫਰ ਵੇਗ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ,
(c) ਜਿਸਦੀ ਸਥਿਰ ਸਪੀਡ ਹੋਵੇ, ਉਸਦੀ ਸਿਫਰ ਤੇਜ਼ੀ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ,
(d) ਜਿਸਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਦਾ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਮੁੱਲ ਹੋਵੇ, ਉਸਦੀ ਸਪੀਡ ਵਧ ਰਹੀ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।
Show Answer
Answer
ਸੱਚ
ਝੂਠ
ਸੱਚ
ਝੂਠ
Explanation:
ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਵਸਤੂ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਲੰਬਕਾਰੀ ਉੱਪਰ ਸੁੱਟੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਅਧਿਕਤਮ ਉਚਾਈ ‘ਤੇ ਇਸਦੀ ਸਪੀਡ ਸਿਫਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਗੁਰਤਵਾਕਰਨ ਕਾਰਨ ਤੇਜ਼ੀ (g) ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਹੇਠਾਂ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਸਪੀਡ ਵੇਗ ਦਾ ਮਾਪ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸਪੀਡ ਸਿਫਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਵੇਗ ਦਾ ਮਾਪ ਅਤੇ ਵੇਗ ਦੋਵੇਂ ਸਿਫਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਹਾਈਵੇ ‘ਤੇ ਸਥਿਰ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਹੀ ਕਾਰ ਦੀ ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਹੋਵੇਗੀ। ਕਿਉਂਕਿ ਤੇਜ਼ੀ ਨੂੰ ਵੇਗ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦੀ ਦਰ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਕਾਰ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਵੀ ਸਿਫਰ ਹੋਵੇਗੀ।
ਇਹ ਬਿਆਨ ਉਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਝੂਠ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੇਜ਼ੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਅਤੇ ਵੇਗ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਆਰੰਭਕ ਸਮੇਂ ‘ਤੇ। ਫਿਰ, ਵੇਗ ਦੇ ਸਿਫਰ ਹੋਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਸਾਰਾ ਸਮਾਂ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਸਪੀਡ ਘਟ ਰਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੀ ਸਥਿਤੀ ਤਦੋਂ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਪਿੰਡ ਉੱਪਰ ਸੁੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਬਿਆਨ ਸੱਚ ਹੈ ਜਦੋਂ ਵੇਗ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਦੋਵੇਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਆਰੰਭਕ ਸਮੇਂ ‘ਤੇ। ਅਜਿਹੀ ਸਥਿਤੀ ਤਦੋਂ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਪਿੰਡ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਿਹਾ ਹੋਵੇ ਜਾਂ ਉਚਾਈ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਡਿੱਗ ਰਿਹਾ ਹੋਵੇ।
2.8 ਇੱਕ ਬਾਲ ਨੂੰ 90 m ਦੀ ਉਚਾਈ ਤੋਂ ਫਰਸ਼ ‘ਤੇ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਰ ਟਕਰਾਉ ‘ਤੇ, ਬਾਲ ਆਪਣੀ ਸਪੀਡ ਦਾ ਦਸਵਾਂ ਹਿੱਸਾ ਗੁਆ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। t = 0 ਤੋਂ 12 s ਤੱਕ ਇਸਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਬਣਾਓ।
Show Answer
Answer
ਬਾਲ ਨੂੰ ਉਚਾਈ ਤੋਂ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, $s=90 ~m$
ਬਾਲ ਦੀ ਆਰੰਭਕ ਵੇਗ, $u=0$
ਤੇਜ਼ੀ, $a=g=9.8 ~m / s^{2}$
ਬਾਲ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਵੇਗ $=v$
ਦੂਜੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, ਬਾਲ ਦੇ ਫਰਸ਼ ‘ਤੇ ਟਕਰਾਉਣ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਸਮਾਂ $(t)$ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$ \begin{aligned} & s=u t+\frac{1}{2} a t^{2} \\ \\ & 90=0+\frac{1}{2} \times 9.8 t^{2} \\ \\ & t=\sqrt{18.38}=4.29 ~s \end{aligned} $
ਪਹਿਲੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, ਅੰਤਿਮ ਵੇਗ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:
$v=u+a t$
$=0+9.8 \times 4.29=42.04 ~m / s$
ਬਾਲ ਦੀ ਰੀਬਾਊਂਡ ਵੇਗ, $u_r=\frac{9}{10} v=\frac{9}{10} \times 42.04=37.84 ~m / s$
ਅਧਿਕਤਮ ਉਚਾਈ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਸਮਾਂ $(t)$ ਪਹਿਲੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
$v=u_r+a t^{\prime}$
$0=37.84+(-9.8) t^{\prime}$
$t^{\prime}=\frac{-37.84}{-9.8}=3.86 s$
ਬਾਲ ਵੱਲੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਕੁੱਲ ਸਮਾਂ $=t+t^{\prime}=4.29+3.86=8.15 s$
ਕਿਉਂਕਿ ਚੜ੍ਹਨ ਦਾ ਸਮਾਂ ਉਤਰਨ ਦੇ ਸਮਾਂ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਬਾਲ ਦੂਜੀ ਵਾਰੀ ਫਰਸ਼ ‘ਤੇ ਟਕਰਾਉਣ ਵਿੱਚ $3.86 s$ ਲੈਂਦੀ ਹੈ।
ਫਰਸ਼ ਤੋਂ ਬਾਲ ਦੀ ਰੀਬਾਊਂਡ ਵੇਗ $=\frac{9}{10} \times 37.84=34.05 ~m / s$
ਦੂਜੀ ਰੀਬਾਊਂਡ ਲਈ ਬਾਲ ਵੱਲੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਕੁੱਲ ਸਮਾਂ $=8.15+3.86=12.01 ~s$
ਬਾਲ ਦਾ ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ:
2.9 ਸਾਫ਼ ਤੌਰ ‘ਤੇ, ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਸਮੇਤ, ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਸਮਝਾਓ:
(a) ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦਾ ਮਾਪ (ਕਈ ਵਾਰੀ ਦੂਰੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ), ਅਤੇ ਉਸੇ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਪਿੰਡ ਵੱਲੋਂ ਤੈਅ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪਾਥ ਦੀ ਕੁੱਲ ਲੰਬਾਈ;
(b) ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ औਸਤ ਵੇਗ ਦਾ ਮਾਪ, ਅਤੇ ਉਸੇ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ औਸਤ ਸਪੀਡ। [ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਪਿੰਡ ਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਨੂੰ ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਨਾਲ ਵੰਡ ਕੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ]। ਦੋਵਾਂ (a) ਅਤੇ (b) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਓ ਕਿ ਦੂਜੀ ਮਾਤਰਾ ਪਹਿਲੀ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂ ਬਰਾਬਰ ਹੈ। ਬਰਾਬਰ ਦਾ ਨਿਸ਼ਾਨ ਕਦੋਂ ਸੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ? [ਸਧਾਰਣਤਾ ਲਈ, ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ]।
Show Answer
Answer
ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦਾ ਮਾਪ ਪਿੰਡ ਦੀ ਆਰੰਭਕ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਦੂਰੀ (ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਹੈ) ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਪਿੰਡ ਦੀ ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਪਿੰਡ ਵੱਲੋਂ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਗਈ ਅਸਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਮੰਨ ਲਓ ਕਿ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਬਿੰਦੂ $A$ ਤੋਂ ਬਿੰਦੂ $B$ ਤੱਕ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ, ਕੁੱਲ ਸਮਾਂ $t$ ਲੈ ਕੇ ਬਿੰਦੂ $C$ ਤੇ ਵਾਪਸ ਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਫਿਰ, ਪਿੰਡ ਦਾ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦਾ ਮਾਪ $=AC$.
ਜਦਕਿ, ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ $=AB+BC$
ਇਹ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦਾ ਮਾਪ ਕਦੇ ਵੀ ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦਾ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕੁਝ ਮਾਮਲਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਦੋਵੇਂ ਮਾਤਰਾਵਾਂ ਇੱਕੋ ਦੂਜੇ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।
(b)
ਔਸਤ ਵੇਗ ਦਾ ਮਾਪ $=\frac{\text{ Magnitude of displacement }}{\text{ Time interval }}$
ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਪਿੰਡ ਲਈ,
ਔਸਤ ਵੇਗ $=\frac{AC}{t}$
$ \begin{aligned} \text{ औसत स्पीड } & =\frac{\text{ कुल पथ लंबाई }}{\text{ समय अंतराल }} \\ \\ & =\frac{AB+BC}{t} \end{aligned} $
ਕਿਉਂਕਿ $(A B+B C)>A C$, औਸਤ स्पीड औसत वेग के माप से अधिक होती है। यदि कण सीधी रेखा में चलता रहे तो दो मात्राएं समान होंगी।
2.10 ਇੱਕ ਆਦਮੀ ਆਪਣੇ ਘਰ ਤੋਂ 2.5 km ਦੂਰ ਮਾਰਕੀਟ ਤੱਕ 5 km/h ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਸਿੱਧੀ ਸੜਕ ‘ਤੇ ਚੱਲਦਾ ਹੈ। ਮਾਰਕੀਟ ਬੰਦ ਪਾਉਣ ‘ਤੇ, ਉਹ ਤੁਰੰਤ ਮੁੜਦਾ ਹੈ ਅਤੇ 7.5 km h–1 ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਘਰ ਵਾਪਸ ਚੱਲਦਾ ਹੈ। ਆਦਮੀ ਦਾ
(a) औਸਤ ਵੇਗ ਦਾ ਮਾਪ, ਅਤੇ
(b) ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ (i) 0 ਤੋਂ 30 min, (ii) 0 ਤੋਂ 50 min, (iii) 0 ਤੋਂ 40 min ਵਿੱਚ ਉਸਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਕੀ ਹੈ? [ਨੋਟ: ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਅਭਿਆਸ ਤੋਂ ਇਹ ਸਮਝੋਗੇ ਕਿ ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਸਮਾਂ ਨਾਲ ਵੰਡ ਕੇ औਸਤ ਸਪੀਡ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨੀ ਕਿੰਨੀ ਬਿਹਤਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ औਸਤ ਵੇਗ ਦੇ ਮਾਪ ਵਜੋਂ ਨਹੀਂ। ਤੁਸੀਂ ਥੱਕੇ ਹੋਏ ਆਦਮੀ ਨੂੰ ਇਹ ਨਹੀਂ ਕਹਿਣਾ ਚਾਹੁੰਦੇ ਕਿ ਉਸਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਸਿਫਰ ਸੀ!]
Fig. 2.10
Show Answer
Answer
ਆਦਮੀ ਵੱਲੋਂ ਘਰ ਤੋਂ ਮਾਰਕੀਟ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਸਮਾਂ, $t_1=\frac{2.5}{5}=\frac{1}{2} h=30 min$
ਆਦਮੀ ਵੱਲੋਂ ਮਾਰਕੀਟ ਤੋਂ ਘਰ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਸਮਾਂ, $t_2=\frac{2.5}{7.5}=\frac{1}{3} h=20 min$
ਪੂਰੀ ਯਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਲੱਗਾ ਕੁੱਲ ਸਮਾਂ $=30+20=50 min$
$$ \begin{align*} & \text{ Average velocity }=\frac{\text{ Displacement }}{\text{ Time }}=\frac{2.5}{\frac{1}{2}}=5 km / h \tag{a(i)} \end{align*} $$
$$ \begin{align*} & \text{ Average speed }=\frac{\text{ Distance }}{\text{ Time }}=\frac{2.5}{\frac{1}{2}}=5 km / h \tag{a(ii)} \end{align*} $$
ਸਮਾਂ $=50 \min =\frac{5}{6} h$
ਨੈੱਟ ਵਿਸਥਾਪਨ $=0$
ਕੁੱਲ ਦੂਰੀ $=2.5+2.5=5 km$
$$ \begin{align*} & \text{ Average velocity }=\frac{\text{ Displacement }}{\text{ Time }}=0 \tag{b(i)} \end{align*} $$
$$ \begin{align*} & \text{ Average speed }=\frac{\text{ Distance }}{\text{ Time }}=\frac{5}{(\frac{5}{6})}=6 km / h \quad \ldots \tag{b(ii)} \end{align*} $$
ਆਦਮੀ ਦੀ ਸਪੀਡ $=7.5 km$
ਪਹਿਲੇ $30 min=2.5 km$ ਵਿੱਚ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਦੂਰੀ
ਅਗਲੇ $10 min$ ਵਿੱਚ (ਮਾਰਕੀਟ ਤੋਂ ਘਰ) ਆਦਮੀ ਵੱਲੋਂ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਦੂਰੀ
$ =7.5 \times \frac{10}{60}=1.25 km $
ਨੈੱਟ ਵਿਸਥਾਪਨ $=2.5-1.25=1.25 km$
ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਕੁੱਲ ਦੂਰੀ $=2.5+1.25=3.75 km$
$ \begin{aligned} & \text{ औसत वेग }=\frac{1.25}{(\frac{40}{60})}=\frac{1.25 \times 3}{2}=1.875 km / h \quad \ldots(a(iii)) \\ & \text{ औसत स्पीड }=\frac{3.75}{(\frac{40}{60})}=5.625 km / h \quad \ldots(b(iii)) \end{aligned} $
2.11 ਅਭਿਆਸ 2.9 ਅਤੇ 2.10 ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਸਾਵਧਾਨੀ ਨਾਲ औਸਤ ਸਪੀਡ ਅਤੇ औਸਤ ਵੇਗ ਦੇ ਮਾਪ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਕੀਤਾ ਸੀ। ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਤੁਰੰਤ ਸਪੀਡ ਅਤੇ ਵੇਗ ਦੇ ਮਾਪ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਅਜਿਹਾ ਕੋਈ ਅੰਤਰ ਲੋੜੀਂਦਾ ਨਹੀਂ। ਤੁਰੰਤ ਸਪੀਡ ਹਮੇਸ਼ਾਂ ਤੁਰੰਤ ਵੇਗ ਦੇ ਮਾਪ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂ?
Show Answer
Answer
ਤੁਰੰਤ ਵੇਗ ਨੂੰ ਸਮਾਂ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਦੂਰੀ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਅਵਕਲਜ ਵਜੋਂ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਰਥਾਤ,
$ v_{ln}=\frac{d x}{d t} $
ਇੱਥੇ, ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ $d t$ ਇੰਨਾ ਛੋਟਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਿੰਡ ਆਪਣੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਇਸ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦਾ ਮਾਪ ਬਰਾਬਰ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਇਸ ਲਈ, ਤੁਰੰਤ ਸਪੀਡ ਹਮੇਸ਼ਾਂ ਤੁਰੰਤ ਵੇਗ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
2.12 ਚਿੱਤਰਾਂ (a) ਤੋਂ (d) (Fig. 2.10) ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਵੇਖੋ ਅਤੇ ਕਾਰਨਾਂ ਸਮੇਤ ਦੱਸੋ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਿਹੜਾ ਕਿਸੇ ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨਹੀਂ ਰੱਖਦਾ।
Show Answer
Answer
ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ $x$ - $t$ ਗ੍ਰਾਫ਼, ਜੋ ਕਿ (a) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਨਹੀਂ। ਇਸ ਦਾ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਕੋਈ ਪਿੰਡ ਇੱਕੋ ਇੰਸਟੈਂਟ ਵਿੱਚ ਦੋ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨਹੀਂ ਰੱਖ ਸਕਦਾ।
ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ $v-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼, ਜੋ ਕਿ (b) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਨਹੀਂ। ਇਸ ਦਾ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਕੋਈ ਪਿੰਡ ਇੱਕੋ ਇੰਸਟੈਂਟ ਵਿੱਚ ਵੇਗ ਦੀਆਂ ਦੋ ਮਾਤਰਾਵਾਂ ਨਹੀਂ ਰੱਖ ਸਕਦਾ।
ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ $v-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼, ਜੋ ਕਿ (c) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਨਹੀਂ। ਇਸ ਦਾ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸਕੈਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੋਣ ਕਾਰਨ ਸਪੀਡ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦੀ।
ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ $v-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼, ਜੋ ਕਿ (d) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਨਹੀਂ। ਇਸ ਦਾ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਪਿੰਡ ਵੱਲੋਂ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਕੁੱਲ ਪਾਥ ਲੰਬਾਈ ਸਮਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਘੱਟ ਨਹੀਂ ਹੋ ਸਕਦੀ।
2.13 Figure 2.11 ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਦੇ ਲਈ $x-t$ ਪਲਾਟ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕੀ ਇਹ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਤੋਂ ਕਹਿਣਾ ਸਹੀ ਹੈ ਕਿ ਪਿੰਡ t < 0 ਲਈ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਵਿੱਚ ਚੱਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ t >0 ਲਈ ਪੈਰਾਬੋਲਿਕ ਪਾਥ ‘ਤੇ? ਜੇ ਨਹੀਂ, ਤਾਂ ਇਸ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਲਈ ਕੋਈ ਢੁੱਕਵਾਂ ਭੌਤਿਕ ਸੰਦਰਭ ਸੁਝਾਓ।
Show Answer
Answer
ਨਹੀਂ
ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਦੇ ਲਈ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਜੋ t ਲਈ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਵਿੱਚ ਚੱਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ t ਲਈ ਪੈਰਾਬੋਲਿਕ ਪਾਥ ‘ਤੇ $t<0$ $t$ $>0$, ਉਪਰੋਕਤ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਜੋਂ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਇਸ ਦਾ ਕਾਰਨ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਪਿੰਡ $t=0, x=0$ ਵਜੋਂ ਪਿੰਡ ਵੱਲੋਂ ਤੈਅ ਕੀਤੇ ਗਏ ਪਾਥ ਦੀ ਟ੍ਰੈਜੈਕਟਰੀ ਦਾ ਪਾਲਣ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ। ਉਪਰੋਕਤ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਨਾਲ ਮਿਲਦੀ-ਜੁਲਦੀ ਇੱਕ ਭੌਤਿਕ ਸਥਿਤੀ ਉਹ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਕੋਈ ਆਜ਼ਾਦ ਡਿੱਗਣ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਕੁਝ ਸਮੇਂ ਲਈ ਉਚਾਈ ‘ਤੇ ਰੋਕੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ
2.14 ਇੱਕ ਹਾਈਵੇ ‘ਤੇ 30 km/h ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਹੀ ਪੁਲਿਸ ਵੈਨ 192 km/h ਦੀ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਹੀ ਚੋਰ ਦੀ ਕਾਰ ਤੋਂ ਇੱਕੋ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਦੂਰ ਹੋ ਰਹੀ ਚੋਰ ਦੀ ਕਾਰ ‘ਤੇ ਗੋਲੀ ਚਲਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਗੋਲੀ ਦੀ ਮਜ਼ਲ ਸਪੀਡ 150 m/s ਹੈ, ਤਾਂ ਗੋਲੀ ਕਿਸ ਸਪੀਡ ਨਾਲ ਚੋਰ ਦੀ ਕਾਰ ਨੂੰ ਟਕਰਾਉਂਦੀ ਹੈ? (ਨੋਟ: ਉਹ ਸਪੀਡ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੋ ਜੋ ਚੋਰ ਦੀ ਕਾਰ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾਉਣ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ)।
(a) 105m/s
(b) 100m/s
(c) 110m/s
(d) 120m/s
Show Answer
Answer
ਪੁਲਿਸ ਵੈਨ ਦੀ ਸਪੀਡ, $v_p=30 km / h=8.33 m / s$
ਗੋਲੀ ਦੀ ਮਜ਼ਲ ਸਪੀਡ, $v_b=150 m / s$
ਚੋਰ ਦੀ ਕਾਰ ਦੀ ਸਪੀਡ, $v_t=192 km / h=53.33 m / s$
ਕਿਉਂਕਿ ਗੋਲੀ ਇੱਕ ਚੱਲ ਰਹੀ ਵੈਨ ਤੋਂ ਚਲਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਸਦੀ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸਪੀਡ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:
$=150+8.33=158.33 m / s$
ਕਿਉਂਕਿ ਦੋਵੇਂ ਵਾਹਨ ਇੱਕੋ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਚੱਲ ਰਹੇ ਹਨ, ਗੋਲੀ ਦੀ ਚੋਰ ਦੀ ਕਾਰ ਨੂੰ ਟਕਰਾਉਣ ਦੀ ਵੇਗ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:
$v _{b t}=v_b-v_t$
$=158.33-53.33=105 m / s$
2.15 ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਰ ਗ੍ਰਾਫ਼ (Fig 2.12) ਲਈ ਕੋਈ ਢੁੱਕਵਾਂ ਭੌਤਿਕ ਸੰਦਰਭ ਸੁਝਾਓ:
Fig. 2.12
Show Answer
Answer (a)ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ $x$ - $t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਆਰਾਮ ਵਿੱਚ ਸੀ। ਫਿਰ, ਇਸਦੀ ਵੇਗ ਸਮਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇੰਸਟੈਂਟ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਮੁੱਲ ਹਾਸਲ ਕਰ ਲੈਂਦੀ ਹੈ। ਵੇਗ ਫਿਰ ਸਮਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਸਿਫਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਫਿਰ, ਇਸਦੀ ਵੇਗ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਸਮਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਮੁੱਲ ਹਾਸਲ ਕਰ ਲੈਂਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੀ ਭੌਤਿਕ ਸਥਿਤੀ ਤਦੋਂ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਫੁੱਟਬਾਲ (ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਆਰਾਮ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਹੋਇਆ) ਨੂੰ ਲਾਤ ਮਾਰੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਖ਼ਤ ਕੰਧ ਤੋਂ ਰੀਬਾਊਂਡ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਸਦੀ ਸਪੀਡ ਘੱਟ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਫਿਰ, ਇਹ ਉਸ ਖਿਡਾਰੀ ਤੋਂ ਲੰਘਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਨੇ ਇਸਨੂੰ ਲਾਤ ਮਾਰੀ ਸੀ ਅਤੇ ਆਖ਼ਰਕਾਰ ਕੁਝ ਸਮੇਂ ਬਾਅਦ ਰੁਕ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
(b)ਦਿੱਤੇ ਗਏ $v$-t ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਿੱਚ, ਵੇਗ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਬਦਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਮਾਪ ਸਮਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੀ ਸਥਿਤੀ ਤਦੋਂ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਬਾਲ ਨੂੰ ਉਚਾਈ ਤੋਂ ਸਖ਼ਤ ਫਰਸ਼ ‘ਤੇ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਫਰਸ਼ ‘ਤੇ ਕੁਝ ਵੇਗ ਨਾਲ ਟਕਰਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਰੀਬਾਊਂਡ ਹੋਣ ‘ਤੇ, ਇਸਦੀ ਵੇਗ ਇੱਕ ਗੁਣਕ ਨਾਲ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਤਦ ਤੱਕ ਜਾਰੀ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਜਦ ਤੱਕ ਬਾਲ ਦੀ ਵੇਗ ਆਖ਼ਰਕਾਰ ਸਿਫਰ ਨਹੀਂ ਹੋ ਜਾਂਦੀ।
(c)ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ $a$-t ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਕੁਝ ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਹੀ ਸੀ। ਇਸਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਛੋਟੇ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਲਈ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਫਿਰ ਸਿਫਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵਸਤੂ ਫਿਰ ਇੱਕੋ ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਚੱਲਣ ਲੱਗ ਪੈਂਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੀ ਭੌਤਿਕ ਸਥਿਤੀ ਤਦੋਂ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਹਥੌੜਾ ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਿਹਾ ਹੋਵੇ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨੇਲ ਨੂੰ ਟਕਰਾਉਂਦਾ ਹੋਵੇ।
2.16 Figure 2.13 ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਸਧਾਰਣ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਗਤੀ ਦੇ ਲਈ $x-t$ ਪਲਾਟ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। (ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਗਤੀ ਬਾਰੇ ਹੋਰ ਵਿਸਥਾਰ ਨਾਲ ਅਧਿਆਇ 13 ਵਿੱਚ ਸਿੱਖੋਗੇ)। t = 0.3 s, 1.2 s, – 1.2 s ‘ਤੇ ਪਿੰਡ ਦੀ ਸਥਿਤੀ, ਵੇਗ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ੀ ਚਿੰਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦਿਓ।
Fig. 2.13
Show Answer
Answer
ਨਕਾਰਾਤਮਕ, ਨਕਾਰਾਤਮਕ, ਸਕਾਰਾਤਮਕ (at $t=0.3 s$ )
ਸਕਾਰਾਤਮਕ, ਸਕਾਰਾਤਮਕ, ਨਕਾਰਾਤਮਕ (at $t=1.2 s$ )
ਨਕਾਰਾਤਮਕ, ਸਕਾਰਾਤਮਕ, ਸਕਾਰਾਤਮਕ (at $t=-1.2 s$)
ਸਧਾਰਣ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਗਤੀ (SHM) ਲਈ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ (a) ਨੂੰ ਸੰਬੰਧ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:
$a=-\omega^{2} x \omega \to$ ਕੋਣੀ ਆਵ੍ਰਤੀ।
$t=0.3 s$
ਇਸ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ, $x$ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, $x-t$ ਪਲਾਟ ਦੀ ਢਲਾਣ ਵੀ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਸ ਲਈ, ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਵੇਗ ਦੋਵੇਂ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਮੀਕਰਨ (i) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੋਵੇਗੀ।
$t=1.2 s$
ਇਸ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ, $x$ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, $x-t$ ਪਲਾਟ ਦੀ ਢਲਾਣ ਵੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਸ ਲਈ, ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਵੇਗ ਦੋਵੇਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਮੀਕਰਨ (i) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਪਿੰਡ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। $t=-1.2 s$
ਇਸ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ, $x$ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, $x-t$ ਪਲਾਟ ਦੀ ਢਲਾਣ ਵੀ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੋਵੇਗੀ। ਕਿਉਂਕਿ $x$ ਅਤੇ $t$ ਦੋਵੇਂ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹਨ, ਵੇਗ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਮੀਕਰਨ (i) ਤੋਂ, ਇਹ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਿੰਡ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੋਵੇਗੀ।
2.17 Figure 2.14 ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਤੀ ਦੇ ਲਈ $x-t$ ਪਲਾਟ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਤਿੰਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਰਾਬਰ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਕਿਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ औਸਤ ਸਪੀਡ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਿਸ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ? ਹਰ ਅੰਤਰਾਲ ਲਈ औਸਤ ਵੇਗ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦਿਓ।
Fig. 2.14
Show Answer
Answer
ਅੰਤਰਾਲ 3 (ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ), ਅੰਤਰਾਲ 2 (ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ)
ਸਕਾਰਾਤਮਕ (ਅੰਤਰਾਲ $1 \& 2$ ), ਨਕਾਰਾਤਮਕ (ਅੰਤਰਾਲ 3)
ਦਿੱਤੇ ਗਏ $x-t$ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਪਿੰਡ ਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਨੂੰ ਸਮਾਂ ਦੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਤੋਂ ਸਾਫ਼ ਹੈ ਕਿ ਢਲਾਣ ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਅਤੇ ਅੰਤਰਾਲ 2 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਪਿੰਡ ਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ ਅਤੇ ਅੰਤਰਾਲ 2 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ। ਅੰਤਰਾਲ 1 ਅਤੇ 2 ਵਿੱਚ औਸਤ ਵੇਗ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਅੰਤਰਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਢਲਾਣ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਢਲਾਣ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ।
2.18 Figure 2.15 ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਦੀ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਗਤੀ ਦੇ ਲਈ ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਤਿੰਨ ਬਰਾਬਰ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਕਿਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ औਸਤ ਤੇਜ਼ੀ ਦਾ ਮਾਪ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ? ਕਿਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ औਸਤ ਸਪੀਡ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ? ਗਤੀ ਦੀ ਸਥਿਰ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਦਿਸ਼ਾ ਮੰਨ ਕੇ, ਤਿੰਨ ਅੰਤਰਾਲਾਂ ਵਿੱਚ v ਅਤੇ a ਦੇ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦਿਓ। ਬਿੰਦੂਆਂ A, B, C ਅਤੇ D ‘ਤੇ ਤੇਜ਼ੀਆਂ ਕੀ ਹਨ?
Fig. 2.15
Show Answer
Answer
ਔਸਤ ਤੇਜ਼ੀ ਅੰਤਰਾਲ 2 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ
ਔਸਤ ਸਪੀਡ ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ
$v$ ਅੰਤਰਾਲ 1,2 ਅਤੇ 3 ਵਿੱਚ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ
$a$ ਅੰਤਰਾਲ 1 ਅਤੇ 3 ਵਿੱਚ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਅਤੇ ਅੰਤਰਾਲ 2 ਵਿੱਚ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ
$a=0$ at $A, B, C, D$
ਤੇਜ਼ੀ ਨੂੰ ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।
ਕਿਉਂਕਿ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਅੰਤਰਾਲ 2 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਇਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ औਸਤ ਤੇਜ਼ੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋਵੇਗੀ।
ਸਮਾਂ-ਅਕਸ ਤੋਂ ਕਰਵ ਦੀ ਉਚਾਈ ਪਿੰਡ ਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਾਫ਼ ਹੈ ਕਿ ਉਚਾਈ ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਪਿੰਡ ਦੀ औਸਤ ਸਪੀਡ ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ।
ਅੰਤਰਾਲ 1 ਵਿੱਚ: ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਤੇਜ਼ੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਪਿੰਡ ਦੀ ਸਪੀਡ ਵੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ।
ਅੰਤਰਾਲ 2 ਵਿੱਚ: ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਪੀਡ ਸਕੈਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੋਣ ਕਾਰਨ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ।
ਅੰਤਰਾਲ 3 ਵਿੱਚ: ਸਪੀਡ-ਸਮਾਂ ਗ੍ਰਾਫ਼ ਦੀ ਢਲਾਣ ਸਿਫਰ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਸਿਫਰ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਥੇ ਪਿੰਡ ਕੁਝ ਸਥਿਰ ਸਪੀਡ ਹਾਸਲ ਕਰ ਲੈਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ।
ਬਿੰਦੂ A, B, C ਅਤੇ D ਸਾਰੇ ਸਮਾਂ-ਅਕਸ ਦੇ ਸਮਾਂਤਰ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹਨਾਂ ਬਿੰਦੂਆਂ ‘ਤੇ ਢਲਾਣ ਸਿਫਰ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਿੰਦੂਆਂ A, B, C ਅਤੇ D ‘ਤੇ ਪਿੰਡ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਸਿਫਰ ਹੈ।