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Class 11
PHYSICS
समान द्रव्यमान एवं समान त्रिज्या के खोखल...

समान द्रव्यमान एवं समान त्रिज्या के खोखले वेलन एवं ठोस गोले पर समानं परिमाण के बल आघुर्ण (टॉर्क ) लगाए गए है। बेलन अपने सममिति अक्ष (axis of symmetry ) के परितः तथा ठोस गोला अपने किसी व्यास के परितः घूमने के लिए स्वतंत्र है। कुछ समय के बाद दोनों में किसकी कोणीय चाल अधिक हो जाएगी ।

लिखित उत्तर

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खोखले बेलन (cylinder) का इसके सममिति अक्ष के परितः जड़त्व - आघूर्ण `I_(c) = MR^(2)`
ठोस गोले का इसके आपने व्यास के परितः जड़त्व - आघूर्ण `I_(s) = (2)/(5) MR^(2)` [ `:.` दोनों के द्रव्यमान M तथा त्रिज्याएँ R समान है ]
अब चूँकि टॉर्क `tau = I xx alpha ` तथा दोनों पर समान टॉर्क आरोपित किया गया है
अतः `tau_(c) = tau_(s)`
या `I_(c) alpha_(c) = I_(s) alpha_(s)`
या ` MR^(2) alpha _(c) = (2)/(5) MR^(2) alpha_(s)`
या `alpha_(c) = (2)/(5) alpha_(s)`
स्पष्टतः `alpha_(s) gt alpha_(c)`
अब ` omega = omega_(0) + alpha t = 0 + alpha t " "` [`:.` दोनों t = 0 पर विराम में है ]
`:. omega = alpha t `
अतः `(omega_(s))/( omega_(c)) = (alpha_(s)t)/(alpha_(c)t) = (alpha_(s))/(alpha_(c)) = (5)/(2)` अर्थात पहले गोले की कोणीय चाल अधिक हो जाएगी।
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