પારો ધરાવતી $V$-ટ્યુબનો એક છેડો સક્શન પંપ સાથે અને બીજો છેડો વાતાવરણ સાથે જોડાયેલ છે. ટ્યુબની બંને બાજુઓ સમક્ષિતિજ સાથે $45^{\circ}$ ના ખૂણે નમેલી છે. જ્યારે સક્શન પંપ દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે બે સ્તંભો વચ્ચે થોડો દબાણ તફાવત સર્જાય છે. શું $V$-ટ્યુબમાં રહેલો પારો સરળ આવર્ત ગતિ કરશે? કેશિકા અને સ્નિગ્ધ બળોને અવગણો. દોલનનો આવર્તકાળ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) હા,પારો સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરશે.
ધારો કે પારાના સ્તંભની કુલ લંબાઈ $L$ છે અને ટ્યુબનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. ધારો કે સંતુલન સ્થિતિથી ટ્યુબની સાથે પારાના સ્તરનું સ્થાનાંતર $x$ છે.
પુનઃસ્થાપક બળ $F$ એ બે બાજુઓમાં પારાના સ્તંભોની ઊંચાઈમાં તફાવતને કારણે છે.
ઊંચાઈમાં તફાવત $h = h_1 - h_2 = (l+x)\sin 45^{\circ} - (l-x)\sin 45^{\circ} = 2x \sin 45^{\circ} = 2x(1/\sqrt{2}) = x\sqrt{2}$.
પુનઃસ્થાપક બળ $F = -mg = -(\text{સ્થાનાંતરિત પ્રવાહીનું દળ})g = -(\rho A h)g = -\rho A g (x\sqrt{2})$.
પારાનું કુલ દળ $M = \rho A L$ છે.
ન્યૂટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરતા,$F = Ma$,તેથી $Ma = -\rho A g \sqrt{2} x$.
$(\rho A L) \frac{d^2x}{dt^2} = -\rho A g \sqrt{2} x$.
$\frac{d^2x}{dt^2} = -(\frac{g\sqrt{2}}{L})x$.
આ $SHM$ નું સમીકરણ છે જ્યાં $\omega^2 = \frac{g\sqrt{2}}{L}$.
આવર્તકાળ $T = \frac{2\pi}{\omega} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g\sqrt{2}}} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g \sqrt{2}}}$.

Explore More

Similar Questions

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 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.

$m$ દળ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો એક લંબચોરસ બ્લોક $\rho$ ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહીમાં તરે છે. જો આપણે તેને સંતુલન સ્થિતિમાંથી થોડું ઉર્ધ્વ સ્થાનાંતર આપીએ,તો તે $T$ આવર્તકાળ સાથે $SHM$ કરે છે. તો:

એક ડિસ્કને ધરી પર લટકાવીને લોલક બનાવવામાં આવે છે. $SHM$ દરમિયાન ન્યૂનતમ આવર્તકાળ મેળવવા માટે તેને દ્રવ્યમાન કેન્દ્રથી કેટલા અંતરે લટકાવવું જોઈએ?

Difficult
View Solution

$r$ ત્રિજ્યાનો એક ગોળો $R$ વક્રતા ત્રિજ્યા ધરાવતા અંતર્ગોળ અરીસા પર રાખેલ છે. આ ગોઠવણ એક આડી ટેબલ પર રાખવામાં આવી છે. જો ગોળાને તેના સંતુલન સ્થાનથી સ્થાનાંતરિત કરીને છોડી દેવામાં આવે,તો તે $S$.$H$.$M$. કરે છે. દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો હશે? ($g =$ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ)

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