$h$ ઊંચાઈ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો લાકડાનો નળાકાર ટુકડો પાણીમાં તરે છે. તેને નીચેની તરફ દબાવીને મુક્ત કરવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે આ ટુકડો $T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{A\rho g}}$ આવર્તકાળ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરશે,જ્યાં $m$ એ પદાર્થનું દળ છે અને $\rho$ એ પ્રવાહીની ઘનતા છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે લાકડાના ટુકડાને $y$ જેટલા સ્થાનાંતરથી નીચેની તરફ દબાવવામાં આવે છે. ટુકડા દ્વારા વિસ્થાપિત વધારાનું પ્રવાહીનું કદ $V_{disp} = A \times y$ થશે.
આ વધારાના વિસ્થાપિત કદને કારણે ટુકડા પર લાગતું વધારાનું ઉત્પ્લાવક બળ $F_b$ એ વિસ્થાપિત પ્રવાહીના વજન જેટલું હોય છે:
$F_b = V_{disp} \times \rho \times g = (A \times y) \times \rho \times g = (A \rho g) y$.
આ ઉત્પ્લાવક બળ સ્થાનાંતર $y$ ની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગતું હોવાથી,પુનઃસ્થાપક બળ $F$ નીચે મુજબ મળે:
$F = - (A \rho g) y$.
આ સમીકરણ $F = -ky$ ના સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $k = A \rho g$ એ અસરકારક બળ અચળાંક છે.
પુનઃસ્થાપક બળ એ સ્થાનાંતરના સમપ્રમાણમાં અને સંતુલન સ્થાન તરફ હોવાથી,લાકડાના ટુકડાની ગતિ સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ છે.
$SHM$ નો આવર્તકાળ $T$ નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$.
સૂત્રમાં $k = A \rho g$ મૂકતા:
$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{A \rho g}}$.
આમ,સાબિત થાય છે કે લાકડાનો ટુકડો આપેલ આવર્તકાળ સાથે $SHM$ કરે છે.

Explore More

Similar Questions

એક મોટી આડી સપાટી $1 \, cm$ ના કંપનવિસ્તાર સાથે $S.H.M.$ માં ઉપર-નીચે ગતિ કરે છે. જો સપાટી પર મૂકવામાં આવેલ $10 \, kg$ દળ સતત તેની સાથે સંપર્કમાં રહે,તો $S.H.M.$ ની મહત્તમ આવૃત્તિ .... $Hz$ હશે.

જો પૃથ્વીના વ્યાસ પર ખોદવામાં આવેલી ટનલમાં કોઈ પદાર્થને મુક્ત કરવામાં આવે,તો તે કેટલા આવર્તકાળ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ કરશે?

Difficult
View Solution

એક પદાર્થ $F_1$ બળની અસર હેઠળ $\frac{4}{5} \ s$ ના આવર્તકાળ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરે છે. જો બળ બદલીને $F_2$ કરવામાં આવે, તો તે $\frac{3}{5} \ s$ ના આવર્તકાળ સાથે $SHM$ કરે છે. જો બંને બળો $F_1$ અને $F_2$ એકસાથે પદાર્થ પર એક જ દિશામાં કાર્ય કરે, તો તેનો નવો આવર્તકાળ સેકન્ડમાં કેટલો હશે?

એક કણ સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે. તેનો મહત્તમ પ્રવેગ $\alpha$ અને મહત્તમ વેગ $\beta$ છે. તો,તેનો દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

$M$ દળનો એક માણસ $L$ લંબાઈના $2$ સમાન દોરડા વડે બનેલા હિંચકા પર હિંચકી રહ્યો છે. આધાર બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર પણ $L$ છે. હિંચકાના સમતલને લંબ દિશામાં સરેરાશ સ્થાનની આસપાસ થતા નાના દોલનોનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

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