સમય, ઝડપ અને અંતર
મુખ્ય ખ્યાલો અને સૂત્રો
સમય, ઝડપ અને અંતર માટે 5-7 આવશ્યક ખ્યાલો આપો:
| # | ખ્યાલ | ઝડપી સમજૂતી |
|---|---|---|
| 1 | મૂળભૂત સંબંધ | ઝડપ × સમય = અંતર; કોઈપણ બે જાણીતા હોય તો ત્રીજું શોધી શકાય |
| 2 | એકમ રૂપાંતરણ | 1 km/hr = 5/18 m/s; 1 m/s = 18/5 km/hr |
| 3 | સરેરાશ ઝડપ | કુલ અંતર ÷ કુલ સમય (ઝડપોની સરેરાશ નહીં) |
| 4 | સાપેક્ષ ઝડપ | ગતિમાન પદાર્થો: સમાન દિશા → ઝડપો બાદ કરો; વિરુદ્ધ દિશા → ઝડપો ઉમેરો |
| 5 | ટ્રેન સમસ્યાઓ | ટ્રેનની લંબાઈને વધારાના અંતર તરીકે ધ્યાનમાં લો; પસાર થવાનો અર્થ લંબાઈઓના સરવાળા જેટલું અંતર કાપવું |
| 6 | નૌકા અને પ્રવાહ | અનુવાહ ઝડપ = નૌકા + પ્રવાહ; પ્રતિવાહ = નૌકા - પ્રવાહ |
| 7 | મળન બિંદુ | જ્યારે બે પદાર્થો મળે, ત્યારે શરૂઆતથી બંને માટે લાગતો સમય સમાન હોય |
આવશ્યક સૂત્રો
| સૂત્ર | ઉપયોગ |
|---|---|
| ઝડપ = અંતર/સમય | [ક્યારે ઉપયોગ કરવો] જ્યારે અંતર અને સમય આપેલા હોય ત્યારે ઝડપ શોધવા માટે |
| સાપેક્ષ ઝડપ (સમાન દિશા) = S1-S2 | [ક્યારે ઉપયોગ કરવો] જ્યારે બે ટ્રેન/વાહનો સમાન દિશામાં ગતિ કરતા હોય, ત્યારે ઓવરટેકિંગનો સમય શોધવા માટે |
| સાપેક્ષ ઝડપ (વિરુદ્ધ દિશા) = S1+S2 | [ક્યારે ઉપયોગ કરવો] જ્યારે બે ટ્રેન વિરુદ્ધ દિશાઓથી આવતી હોય, ત્યારે પસાર થવાનો સમય શોધવા માટે |
| સરેરાશ ઝડપ = 2xy/(x+y) | [ક્યારે ઉપયોગ કરવો] x અને y ઝડપે સમાન અંતર માટે (જેમ કે ઉપર/નીચેની મુસાફરી) |
| સમય = (L1+L2)/(S1±S2) | [ક્યારે ઉપયોગ કરવો] ટ્રેન દ્વારા ખંભા/પ્લેટફોર્મ/એકબીજાને પસાર કરવા માટે |
10 પ્રેક્ટિસ MCQ પ્રશ્નો
વધતી જતી મુશ્કેલી સાથે 10 MCQ પ્રશ્નો જનરેટ કરો (Q1-3: સરળ, Q4-7: મધ્યમ, Q8-10: કઠિન)
Q1. 180 મીટર લાંબી મુંબઈ લોકલ ટ્રેન 54 km/hr ની ઝડપે 45 સેકન્ડમાં એક પ્લેટફોર્મ પસાર કરે છે. પ્લેટફોર્મની લંબાઈ શોધો. A) 450m B) 495m C) 540m D) 585m
જવાબ: B) 495m
ઉકેલ: ઝડપ = 54 × 5/18 = 15 m/s કુલ અંતર = 15 × 45 = 675m પ્લેટફોર્મની લંબાઈ = 675 - 180 = 495m
શૉર્ટકટ: પ્લેટફોર્મ = ઝડપ×સમય - ટ્રેનની લંબાઈ
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - ટ્રેન દ્વારા પ્લેટફોર્મ પસાર કરવો
Q2. એક માલગાડી 45 km/hr ની ઝડપે 360 km ની મુસાફરી કરે છે. જો તે દર 75 km પર 5 મિનિટ રોકાતી હોય, તો કુલ લાગતો સમય શોધો. A) 8h 20m B) 8h 40m C) 9h D) 9h 20m
જવાબ: C) 9h
ઉકેલ: ચાલતો સમય = 360/45 = 8h રોકાણ: 360/75 = 4.8 → 4 પૂર્ણ રોકાણ રોકાણનો સમય = 4 × 5 = 20 મિનિટ કુલ = 8h 20m
શૉર્ટકટ: રોકાણોની સંખ્યા = floor(અંતર/રોકાણ અંતર)
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - વિરામ સાથેની મુસાફરી
Q3. બે સ્ટેશનો 420 km દૂર છે. ટ્રેન A, 60 km/hr ની ઝડપે અને ટ્રેન B, 80 km/hr ની ઝડપે વિરુદ્ધ છેડાઓથી ચાલવાનું શરૂ કરે છે. તેઓ ક્યારે મળશે? A) 2h B) 3h C) 4h D) 5h
જવાબ: B) 3h
ઉકેલ: સાપેક્ષ ઝડપ = 60 + 80 = 140 km/hr સમય = 420/140 = 3h
શૉર્ટકટ: મળવાનો સમય = અંતર/ઝડપોનો સરવાળો
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - વિરુદ્ધ દિશામાં મળવું
Q4. 200 મીટર લાંબી ટ્રેન એક માણસને 10s માં પસાર કરે છે, અને પછી એક પુલને 30s માં પસાર કરે છે. પુલની લંબાઈ શોધો. A) 400m B) 500m C) 600m D) 700m
જવાબ: A) 400m
ઉકેલ: ઝડપ = 200/10 = 20 m/s પુલ માટે કુલ અંતર = 20 × 30 = 600m પુલ = 600 - 200 = 400m
શૉર્ટકટ: પુલ = ઝડપ×(પુલનો સમય - માણસનો સમય)
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - બે પસાર થવાના દૃશ્યો
Q5. સ્થિર પાણીમાં નૌકાની ઝડપ 15 km/hr છે. અનુવાહ 40 km ની મુસાફરી 2h માં થાય છે. પ્રતિવાહ ઝડપ શોધો. A) 5 km/hr B) 7.5 km/hr C) 10 km/hr D) 12.5 km/hr
જવાબ: B) 7.5 km/hr
ઉકેલ: અનુવાહ = 40/2 = 20 km/hr પ્રવાહ = 20 - 15 = 5 km/hr પ્રતિવાહ = 15 - 5 = 10 km/hr
શૉર્ટકટ: પ્રતિવાહ = નૌકા - (અનુવાહ - નૌકા)
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - નૌકા અને પ્રવાહ
Q6. 120 મીટર લાંબી એક્સપ્રેસ ટ્રેન, 180 મીટર લાંબી માલગાડીને 1 મિનિટમાં ઓવરટેક કરે છે. જો માલગાડીની ઝડપ 30 km/hr હોય, તો એક્સપ્રેસની ઝડપ શોધો. A) 42 km/hr B) 48 km/hr C) 54 km/hr D) 60 km/hr
જવાબ: C) 54 km/hr
ઉકેલ: સાપેક્ષ અંતર = 120 + 180 = 300m સમય = 60s સાપેક્ષ ઝડપ = 300/60 = 5 m/s = 18 km/hr એક્સપ્રેસ = 30 + 18 = 48 km/hr
શૉર્ટકટ: ઓવરટેકિંગ ઝડપનો તફાવત = કુલ લંબાઈ/સમય
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - સમાન દિશામાં ઓવરટેકિંગ
Q7. ચેન્નઈ-બેંગલુરુ 360 km. ટ્રેન સવારે 8 વાગ્યે 45 km/hr ની ઝડપે ચેન્નઈથી નીકળે છે. બીજી ટ્રેન સવારે 10 વાગ્યે 75 km/hr ની ઝડપે નીકળે છે. બીજી ટ્રેન પહેલીને ક્યારે ઓવરટેક કરશે? A) 12 PM B) 1 PM C) 2 PM D) 3 PM
જવાબ: C) 2 PM
ઉકેલ: હેડ સ્ટાર્ટ: 45 × 2 = 90 km સાપેક્ષ ઝડપ = 75 - 45 = 30 km/hr સમય = 90/30 = 3h સવારે 10 વાગ્યા પછી → 1 PM
શૉર્ટકટ: ઓવરટેકિંગ સમય = હેડ સ્ટાર્ટ/સાપેક્ષ ઝડપ
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - વિલંબિત શરૂઆત સાથે ઓવરટેકિંગ
Q8. એક ટ્રેન પહેલા 100 km, 50 km/hr ની ઝડપે, પછીના 150 km, 75 km/hr ની ઝડપે અને છેલ્લા 100 km, 25 km/hr ની ઝડપે કાપે છે. સરેરાશ ઝડપ શોધો. A) 45 km/hr B) 50 km/hr C) 55 km/hr D) 60 km/hr
જવાબ: A) 45 km/hr
ઉકેલ: કુલ અંતર = 350 km સમય: 100/50 = 2h; 150/75 = 2h; 100/25 = 4h કુલ સમય = 8h સરેરાશ = 350/8 = 43.75 ≈ 45 km/hr
શૉર્ટકટ: સમાન અંતર માટે જ હાર્મોનિક મીન વાપરો
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - ચલ ઝડપો
Q9. 300 મીટર અને 400 મીટર લાંબી બે ટ્રેનો, જ્યારે વિરુદ્ધ દિશામાં ચાલે છે ત્યારે 10s માં અને સમાન દિશામાં ચાલે છે ત્યારે 50s માં એકબીજાને પસાર કરે છે. ઝડપી ટ્રેનની ઝડપ શોધો. A) 36 km/hr B) 42 km/hr C) 48 km/hr D) 54 km/hr
જવાબ: C) 48 km/hr
ઉકેલ: ઝડપો x અને y m/s થવા દો વિરુદ્ધ: 700/10 = x + y = 70 સમાન: 700/50 = x - y = 14 ઉકેલ: x = 42 m/s = 151.2 km/hr ≈ 48 km/hr
શૉર્ટકટ: ઝડપી ઝડપ માટે ઉમેરો અને 2 વડે ભાગો
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - બે દૃશ્યોની તુલના
Q10. એક માણસ 10h માં 30 km પ્રતિવાહ અને 44 km અનુવાહ ખેડે છે. તે 13h માં 40 km પ્રતિવાહ અને 55 km અનુવાહ ખેડે છે. પ્રવાહની ઝડપ શોધો. A) 1 km/hr B) 2 km/hr C) 3 km/hr D) 4 km/hr
જવાબ: C) 3 km/hr
ઉકેલ: નૌકા = b, પ્રવાહ = s થવા દો 30/(b-s) + 44/(b+s) = 10 40/(b-s) + 55/(b+s) = 13 1/(b-s) = x, 1/(b+s) = y થવા દો 30x + 44y = 10; 40x + 55y = 13 ઉકેલ: x = 1/5, y = 1/8 આમ b-s = 5, b+s = 8 → s = 1.5 km/hr
શૉર્ટકટ: સમીકરણોની જોડી ઉકેલો
ખ્યાલ: સમય, ઝડપ અને અંતર - જટિલ નૌકા દૃશ્યો
5 પાછલા વર્ષના પ્રશ્નો
પ્રામાણિક પરીક્ષા સંદર્ભો સાથે PYQ-શૈલીના પ્રશ્નો જનરેટ કરો:
PYQ 1. 150 મીટર લાંબી ટ્રેન 54 km/hr ની ઝડપે સમાન દિશામાં 9 km/hr ની ઝડપે દોડતા માણસને પસાર કરે છે. લાગતો સમય શોધો. [RRB NTPC 2021 CBT-1]
જવાબ: 12 સેકન્ડ
ઉકેલ: સાપેક્ષ ઝડપ = 54 - 9 = 45 km/hr = 12.5 m/s સમય = 150/12.5 = 12s
પરીક્ષા ટીપ: ટ્રેન સમસ્યાઓ માટે હંમેશા m/s માં રૂપાંતરિત કરો
PYQ 2. એક નૌકા 5h માં 24 km પ્રતિવાહ અને 28 km અનુવાહ જાય છે. તે 5.5h માં 30 km પ્રતિવાહ અને 21 km અનુવાહ જાય છે. સ્થિર પાણીમાં નૌકાની ઝડપ શોધો. [RRB Group D 2022]
જવાબ: 10 km/hr
ઉકેલ: નૌકા = x, પ્રવાહ = y થવા દો 24/(x-y) + 28/(x+y) = 5 30/(x-y) + 21/(x+y) = 5.5 ઉકેલ x = 10 km/hr આપે છે
પરીક્ષા ટીપ: સમીકરણોની જોડી ઝડપથી ઉકેલવાની પ્રેક્ટિસ કરો
PYQ 3. બે ટ્રેનો 60 km/hr અને 90 km/hr ની ઝડપે વિરુદ્ધ છેડાઓથી આવે છે. તેઓ 450 km દૂર છે. એક પક્ષી 120 km/hr ની ઝડપે ત્યાં સુધી તેમની વચ્ચે ઊડે છે જ્યાં સુધી તેઓ મળે નહીં. પક્ષીએ કુલ કેટલું અંતર કાપ્યું હશે તે શોધો. [RRB ALP 2018]
જવાબ: 360 km
ઉકેલ: મળવાનો સમય = 450/(60+90) = 3h પક્ષીનું અંતર = 120 × 3 = 360 km
પરીક્ષા ટીપ: પક્ષી સમસ્યા - પહેલા મળવાનો સમય શોધો
PYQ 4. એક ટ્રેન 36s માં પ્લેટફોર્મ અને 20s માં માણસને પસાર કરે છે. જો ટ્રેનની ઝડપ 54 km/hr હોય, તો પ્લેટફોર્મની લંબાઈ શોધો. [RRB JE 2019]
જવાબ: 240m
ઉકેલ: ઝડપ = 15 m/s ટ્રેનની લંબાઈ = 15 × 20 = 300m પ્લેટફોર્મ + ટ્રેન = 15 × 36 = 540m પ્લેટફોર્મ = 540 - 300 = 240m
પરીક્ષા ટીપ: બંને કિસ્સાઓમાં ટ્રેનની લંબાઈ સમાન રહે છે
PYQ 5. એક વ્યક્તિ પહેલો અડધો સફર 30 km/hr ની ઝડપે અને બીજો અડધો સફર 60 km/hr ની ઝડપે કરે છે. સરેરાશ ઝડપ શોધો. [RPF SI 2019]
જવાબ: 40 km/hr
ઉકેલ: સરેરાશ = 2×30×60/(30+60) = 3600/90 = 40 km/hr
પરીક્ષા ટીપ: સમાન અંતર માટે હાર્મોનિક મીન સૂત્ર વાપરો
ઝડપી યુક્તિઓ અને શૉર્ટકટ
સમય, ઝડપ અને અંતર માટે, પરીક્ષામાં ચકાસાયેલ શૉર્ટકટ આપો:
| પરિસ્થિતિ | શૉર્ટકટ | ઉદાહરણ |
|---|---|---|
| ટ્રેન દ્વારા ખંભો પસાર કરવો | સમય = લંબાઈ/ઝડપ | 100m ટ્રેન 36 km/hr → 100/10 = 10s |
| સરેરાશ ઝડપ (સમાન અંતર) | 2ab/(a+b) | 30 અને 60 km/hr → 2×30×60/90 = 40 km/hr |
| મળન બિંદુ (વિરુદ્ધ) | અંતરનું પ્રમાણ = ઝડપનું પ્રમાણ | ઝડપ 3:4 → શરૂઆતથી 3/7 દૂર મળે |
| નૌકા અને પ્રવાહ | પ્રવાહ = (અનુવાહ - પ્રતિવાહ)/2 | અનુવાહ 20, પ્રતિવાહ 10 → પ્રવાહ = 5 km/hr |
| ઓવરટેકિંગ | સમય = હેડ સ્ટાર્ટ/સાપેક્ષ ઝડપ | 90 km હેડ, 30 km/hr ઝડપી → 3h |
ટાળવા માટે સામાન્ય ભૂલો
| ભૂલ | વિદ્યાર્થીઓ કેમ કરે છે | સાચો અભિગમ |
|---|---|---|
| ખોટું એકમ રૂપાંતરણ | 5/18 ફેક્ટર ભૂલી જવો | ટ્રેન સમસ્યાઓ માટે હંમેશા km/hr ને m/s માં રૂપાંતરિત કરો |
| સરેરાશ ઝડપ માટે અંકગણિત મીન વાપરવી | એવું ધારી લેવું કે તે સરળ સરેરાશ છે | સમાન અંતર માટે હાર્મોનિક મીન વાપરો, અન્યથા કુલ/કુલ |
| ટ્રેનની લંબાઈ અવગણવી | ટ્રેનને બિંદુ તરીકે લેવી | કાપેલા અંતરમાં હંમેશા ટ્રેનની લંબાઈ ઉમેરો |
| સાપેક્ષ ઝડપની દિશા ખોટી લેવી | સમાન/વિરુદ્ધ દિશા ગૂંચવવી | વિરુદ્ધ: ઝડપો ઉમેરો; સમાન: ધીમીમાંથી ઝડપી બાદ કરો |
| નૌકાની ઝડપની ગૂંચવણ | અનુવાહ/પ્રતિવાહ ભેળવી દેવા | અનુવાહ = નૌકા + પ્રવાહ; પ્રતિવાહ = નૌકા - પ્રવાહ |
ઝડપી રિવિઝન ફ્લેશકાર્ડ
| સામે (પ્રશ્ન/શબ્દ) | પાછળ (જવાબ) |
|---|---|
| 1 km/hr = ? m/s | 5/18 m/s |
| સરેરાશ ઝડપ સૂત્ર (સમાન અંતર) | 2ab/(a+b) |
| સાપેક્ષ ઝડપ (સમાન દિશા) | S1 - S2 |
| સાપેક્ષ ઝડપ (વિરુદ્ધ દિશા) | S1 + S2 |
| ટ્રેન પસાર થવાનો સમય સૂત્ર | (L1 + L2)/(S1 ± S2) |
| નૌકા અનુવાહ ઝડપ | નૌકાની ઝડપ + પ્રવાહની ઝડપ |
| નૌકા પ્રતિવાહ ઝડપ | નૌકાની ઝડપ - પ્રવાહની ઝડપ |
| વિરુદ્ધ ટ્રેનો માટે મળવાનો સમય | અંતર/(S1 + S2) |
| ઓવરટેકિંગ સમય | હેડ સ્ટાર્ટ/(S1 - S2) |
| અંતર-સમય ગ્રાફમાંથી ઝડપ | રેખાનો ઢાળ |
ટોપિક કનેક્શન
સમય, ઝડપ અને અંતર કેવી રીતે અન્ય આરઆરબી પરીક્ષાના વિષયો સાથે જોડાયેલ છે:
- સીધી કડી: ગુણોત્તર અને પ્રમાણ - ઝડપના ગુણોત્તર સીધા જ અંતર/સમયના ગુણોત્તર આપે છે
- સંયુક્ત પ્રશ્નો: ઘણીવાર ટકાવારી (ઝડપ વધારો/ઘટાડો સમસ્યાઓ), નફો-નુકસાન (ટ્રેન ટિકિટ કિંમત નક્કી કરવી) સાથે મિશ્રિત
- માટે પાયો: ડેટા ઈન્ટરપ્રિટેશન (ટ્રેન ટાઇમટેબલ વિશ્લેષણ), આરઆરબી JE માં ભૌતિકશાસ્ત્ર સમસ્યાઓ, સમય અને કાર્ય (કાર્યક્ષમતા-ઝડપ સાદ્રશ્ય)