જો એક સ્પ્રિંગને $2 \, cm$ ખેંચવાથી તેની સ્થિતિ ઉર્જા $V$ હોય,તો તેને $10 \, cm$ ખેંચવાથી તેની સ્થિતિ ઉર્જા કેટલી થશે?

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક લીસો ટ્રેક સમક્ષિતિજ ભાગ સુધી લંબાયેલો છે. આ સમક્ષિતિજ ભાગના એક છેડા સાથે $400 \ N/m$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગ મજબૂત રીતે જોડેલી છે. $40 \ g$ દળને $4.9 \ m$ ની ઊંચાઈએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. સ્પ્રિંગમાં થતું સંકોચન $cm$ માં ગણો.

કાર અકસ્માતોનું અનુકરણ કરવા માટે,ઓટો ઉત્પાદકો વિવિધ સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી માઉન્ટ થયેલ સ્પ્રિંગ્સ સાથે ગતિશીલ કારની અથડામણનો અભ્યાસ કરે છે. $1000 \; kg$ દળ ધરાવતી કાર $18.0 \; km/h$ ની ઝડપે લીસા રસ્તા પર ગતિ કરે છે અને $6.25 \times 10^{3} \; N m^{-1}$ સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી આડી સ્પ્રિંગ સાથે અથડાય છે તેવા લાક્ષણિક સિમ્યુલેશનનો વિચાર કરો. સ્પ્રિંગનું મહત્તમ સંકોચન $m$ માં કેટલું હશે?

વિધાન-$1$ અને વિધાન-$2$ આપેલા છે. બે સ્પ્રિંગ $S_1$ અને $S_2$ ના બળ અચળાંકો અનુક્રમે $k_1$ અને $k_2$ છે,જ્યાં $k_1 < k_2$. તેમને સમાન બળ $F$ દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે. એવું જોવા મળે છે કે સ્પ્રિંગ $S_1$ પર થયેલું કાર્ય સ્પ્રિંગ $S_2$ પર થયેલા કાર્ય કરતા વધારે છે.
વિધાન-$1$: જો સમાન બળથી ખેંચવામાં આવે,તો $S_1$ પર થયેલું કાર્ય $S_2$ પર થયેલા કાર્ય કરતા વધારે હોય છે.
વિધાન-$2$: $k_1 < k_2$.

એક સ્પ્રિંગની કુદરતી લંબાઈ $l$ છે, જેનો એક છેડો છત સાથે જોડાયેલ છે. બીજો છેડો એક લીસી રીંગ સાથે જોડાયેલ છે જે છતની નીચે $l$ અંતરે રહેલા આડા સળિયા પર સરકી શકે છે. શરૂઆતમાં, જ્યારે સિસ્ટમને સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્પ્રિંગ શિરોલંબ સાથે $60^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે છે. જ્યારે રીંગનો વેગ ગતિ દરમિયાન પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા મહત્તમ વેગના અડધા જેટલો થાય, ત્યારે સ્પ્રિંગનો શિરોલંબ સાથેનો ખૂણો શોધો.

એક સ્પ્રિંગને $2 \,mm$ ખેંચતા તેની સ્થિતિ ઉર્જા $4 \,J$ થાય છે. જો તેને $10 \,mm$ ખેંચવામાં આવે,તો તેની સ્થિતિ ઉર્જા કેટલી થશે?