$m$ દળ ધરાવતા પદાર્થને એક દળરહિત સ્પ્રિંગના એક છેડે બાંધેલ છે,જે એક નિશ્ચિત બિંદુથી શિરોલંબ લટકાવેલ છે. પદાર્થને હાથમાં પકડી રાખવામાં આવે છે,જેથી સ્પ્રિંગ ખેંચાયેલી કે દબાયેલી નથી. અચાનક હાથનો ટેકો દૂર કરવામાં આવે છે. દોલન દરમિયાન પદાર્થ દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવેલું સૌથી નીચું સ્થાન તે બિંદુથી $4 \, cm$ નીચે છે જ્યાં તેને હાથમાં પકડવામાં આવ્યો હતો.
$(a)$ દોલનનો કંપવિસ્તાર કેટલો છે?
$(b)$ દોલનની આવૃત્તિ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે સ્પ્રિંગનો બળ અચળાંક $k$ છે. જ્યારે હાથ દૂર કરવામાં આવે છે,ત્યારે $m$ દળનો પદાર્થ દોલન કરવાનું શરૂ કરે છે. પ્રાપ્ત થયેલ સૌથી નીચું બિંદુ $x_{max} = 4 \, cm = 0.04 \, m$ છે. આ બિંદુએ વેગ શૂન્ય છે,તેથી કાર્ય-ઊર્જા પ્રમેય મુજબ,ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિ ઊર્જામાં ઘટાડો એ સ્પ્રિંગની સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિ ઊર્જામાં થયેલા વધારા જેટલો હોય છે:
$mgx_{max} = \frac{1}{2} k x_{max}^2$
$mg = \frac{1}{2} k x_{max} \implies x_{max} = \frac{2mg}{k}$.
સંતુલન સ્થાન (મધ્યમાન સ્થાન) $x_{eq} = \frac{mg}{k}$ પર છે.
કંપવિસ્તાર $A$ એ મધ્યમાન સ્થાનથી અંતિમ સ્થાન સુધીનું અંતર છે:
$A = x_{max} - x_{eq} = \frac{2mg}{k} - \frac{mg}{k} = \frac{mg}{k}$.
કારણ કે $x_{max} = 4 \, cm$,તેથી $\frac{2mg}{k} = 4 \, cm$,જેનો અર્થ છે કે $\frac{mg}{k} = 2 \, cm$.
આમ,કંપવિસ્તાર $A = 2 \, cm = 0.02 \, m$.
$(b)$ દોલનની આવૃત્તિ $f$ એ $f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\frac{mg}{k} = 0.02 \, m$ પરથી,આપણને $\frac{k}{m} = \frac{g}{0.02} = \frac{9.8}{0.02} = 490 \, s^{-2}$ મળે છે.
$f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{490} \approx \frac{22.136}{6.28} \approx 3.52 \, Hz$.

Explore More

Similar Questions

બે સમાન સ્પ્રિંગોને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $m$ દળ સાથે જોડવામાં આવી છે ($k$ = સ્પ્રિંગ અચળાંક). જો આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવેલ ગોઠવણીનો આવર્તકાળ $2 \,s$ હોય, તો આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવેલ ગોઠવણીનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

જ્યારે $8 \,kg$ દળ ધરાવતા પદાર્થને સ્પ્રિંગ બેલેન્સ સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે બેલેન્સનું રીડિંગ $20 \,cm$ મળે છે. $8 \,kg$ ને બદલે, જો $M$ દળ ધરાવતા બીજા પદાર્થને સ્પ્રિંગ બેલેન્સ પર લટકાવીને તેને શિરોલંબ દોલનો કરાવવામાં આવે, તો દોલનનો આવર્તકાળ $\frac{\pi}{5} \,s$ મળે છે, તો $M$ નું મૂલ્ય શોધો. (ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ $= 10 \,m/s^2$) ($\,kg$ માં)

સ્પ્રિંગ સાથે લટકાવેલ $m$ દળના દોલનની આવૃત્તિ $v$ છે. જો દળને ઘટાડીને ચોથા ભાગનું કરવામાં આવે,તો દોલનની નવી આવૃત્તિ કેટલી થશે?

$x$-અક્ષ પર ગતિ કરતા $100 \, g$ દળ ધરાવતા કણની સ્થિતિઊર્જા $U = 5x(x - 4)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $x$ મીટરમાં છે. દોલનનો આવર્તકાળ ................. છે.

Difficult
View Solution

$K_1$ અને $K_2$ બળ અચળાંક ધરાવતી બે દળરહિત સ્પ્રિંગોને છેડેથી જોડવામાં આવે છે. આ તંત્રનો પરિણામી બળ અચળાંક $K$ કેટલો થાય?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo