કોઈ સમતલ માં ગતિ કરતાં કણના યામો $x = a\cos (pt)$ અને $y(t) = b\sin (pt)$ દ્વારા આપી શકાય, જ્યાં $a,\,\,b\,( < a)$ અને $p$ એ જે તે પરિમાણ ના ધન અચળાંકો છે. તો.....
કણ ની ગતિ પરવલયાકાર છે.
કણ ના વેગ અને પ્રવેગ $t = \pi /(2p)$ સમયે એકબીજા ને લંબ હશે.
કણનો પ્રવેગ હમેશાં કેન્દ્ર તરફ હશે.
$(a)$ અને $(b)$ બંને.
કોઈ સમતલ માં ગતિ કરતાં કણના યામો $x = a\cos (pt)$ અને $y(t) = b\sin (pt)$ દ્વારા આપી શકાય, જ્યાં $a,\,\,b\,( < a)$ અને $p$ એ જે તે પરિમાણ ના ધન અચળાંકો છે. તો.....
$x = a\cos (pt)$ and $y = b\sin (pt)$ (given)
$\therefore $ $\cos pt = \frac{x}{a}$ and $\sin pt = \frac{y}{b}$
By squaring and adding
${\cos ^2}(pt) + {\sin ^2}(pt) = \frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1$
Hence path of the particle is ellipse.
Now differentiating $x$ and $y$ w.r.t. time
${v_x} = \frac{{dx}}{{dt}} = \frac{d}{{dt}}(a\cos (pt)) = - ap\sin (pt)$
${v_y} = \frac{{dy}}{{dt}} = \frac{d}{{dt}}(b\sin (pt)) = bp\cos (pt)$
$\therefore \;\;\vec v = {v_x}\hat i + {v_y}\hat j = - ap\sin (pt)\hat i + bp\cos (pt)\hat j$
Acceleration $\vec a = \frac{{d\vec v}}{{dt}} = \frac{d}{{dt}}[ - ap\sin (pt)\hat i + bp\cos (pt)\hat j]$
$\vec a = - a{p^2}\cos (pt)\;\hat i - b{p^2}\sin (pt)\hat j$
Velocity at $t = \frac{\pi }{{2p}}$
$\vec v = - ap\sin p\left( {\frac{\pi }{{2p}}} \right)\;\hat i + bp\cos p\left( {\frac{\pi }{{2p}}} \right)\hat j$$ = - ap\;\hat i$
Acceleration at $t = \frac{\pi }{{2p}}$
$\vec a = a{p^2}\cos p\left( {\frac{\pi }{{2p}}} \right)\;\hat i - b{p^2}\sin p\left( {\frac{\pi }{{2p}}} \right)\hat j$$ = - b{p^2}\hat j$
As $\vec v\;.\;\vec a = 0$
Hence velocity and acceleration are perpendicular to each other at $t = \frac{\pi }{{2p}}$.
Other Language