કોઈ એક સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ દ્રવ્યમાન સમક્ષિતિજ સમતલમાં કોણીય વેગ $\omega $ સાથે ઘર્ષણ કે અવમંદનરહિત દોલનો માટે મુક્ત છે. તેને $t = 0 $ એ, $x_0$ અંતર સુધી ખેંચવામાં આવે છે અને કેન્દ્ર તરફ $v_0$ , વેગથી ધક્કો મારવામાં આવે છે. પ્રાચલો , $\omega ,x-0$ અને $v_0$ નાં પદમાં પરિણામી દોલનોના કંપવિસ્તાર નક્કી કરો. (સૂચન : સમીકરણ $x = a\, cos\,(\omega t + \theta )$ સાથે શરૂઆત કરો અને નોંધ કરો કે, પ્રારંભિક વેગ ઋણ છે.)
કોઈ એક સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ દ્રવ્યમાન સમક્ષિતિજ સમતલમાં કોણીય વેગ $\omega $ સાથે ઘર્ષણ કે અવમંદનરહિત દોલનો માટે મુક્ત છે. તેને $t = 0 $ એ, $x_0$ અંતર સુધી ખેંચવામાં આવે છે અને કેન્દ્ર તરફ $v_0$ , વેગથી ધક્કો મારવામાં આવે છે. પ્રાચલો , $\omega ,x-0$ અને $v_0$ નાં પદમાં પરિણામી દોલનોના કંપવિસ્તાર નક્કી કરો. (સૂચન : સમીકરણ $x = a\, cos\,(\omega t + \theta )$ સાથે શરૂઆત કરો અને નોંધ કરો કે, પ્રારંભિક વેગ ઋણ છે.)
The displacement equation for an oscillating mass is given by:
$x=A \cos (\omega t+\theta)$
Where,
$A$ is the amplitude $x$
is the displacement $\theta$
is the phase constant
Velocity, $v=\frac{d x}{d t}=-A \omega \sin (\omega t+\theta)$
At $t=0, x=x_{0}$
$A \cos \theta=x_{0} \ldots(i)$
And, $\frac{d x}{d t}=-v_{0}=A \omega \sin \theta$
$A \sin \theta=\frac{v_{0}}{\omega} \ldots(i i)$
Squaring and adding equations ( $i$ ) and ($ ii $), we get
$A^{2}\left(\cos ^{2} \theta+\sin ^{2} \theta\right)=x_{0}^{2}+\left(\frac{v_{0}^{2}}{\omega^{2}}\right)$
$\therefore A=\sqrt{x_{0}^{2}+\left(\frac{v_{0}}{\omega}\right)^{2}}$
Hence, the amplitude of the resulting oscillation is $\sqrt{x_{0}^{2}+\left(\frac{v_{0}}{\omega}\right)^{2}}$
Similar Questions
એક બ્લૉક જેનું દ્રવ્યમાન $1\, kg$ છે તેને સ્પ્રિંગ સાથે બાંધેલ છે. આ સ્પ્રિંગનો સ્પ્રિંગ અચળાંક $50 \,N\,m^{-1}$ છે. આ બ્લૉકને ઘર્ષણરહિત સપાટી પર $t = 0$ સમયે તેના સંતુલન સ્થાન $x = 0$ આગળ સ્થિર સ્થિતિમાંથી ખેંચીને $x = 10 \,cm$ અંતરે લાવવામાં આવે છે. જ્યારે તે મધ્યમાન સ્થિતિથી $5$ સેમી દૂર છે ત્યારે આ બ્લૉકની ગતિઊર્જા, સ્થિતિઊર્જા અને કુલ ઊર્જાની ગણતરી કરો.
એક બ્લૉક જેનું દ્રવ્યમાન $1\, kg$ છે તેને સ્પ્રિંગ સાથે બાંધેલ છે. આ સ્પ્રિંગનો સ્પ્રિંગ અચળાંક $50 \,N\,m^{-1}$ છે. આ બ્લૉકને ઘર્ષણરહિત સપાટી પર $t = 0$ સમયે તેના સંતુલન સ્થાન $x = 0$ આગળ સ્થિર સ્થિતિમાંથી ખેંચીને $x = 10 \,cm$ અંતરે લાવવામાં આવે છે. જ્યારે તે મધ્યમાન સ્થિતિથી $5$ સેમી દૂર છે ત્યારે આ બ્લૉકની ગતિઊર્જા, સ્થિતિઊર્જા અને કુલ ઊર્જાની ગણતરી કરો.
સમક્ષિતિજ ગોઠવેલી સ્પ્રિંગ બ્લોક પ્રણાલીનો આવર્તકાળ $T$ છે. હવે સ્પ્રિંગને ચોથા ભાગની કાપીનો ફરી બ્લોક ઊર્ધ્વતલમાં જોડવામાં આવે છે. તો એના ઊર્ધ્વતલમાં થતાં દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો થશે ?
સમક્ષિતિજ ગોઠવેલી સ્પ્રિંગ બ્લોક પ્રણાલીનો આવર્તકાળ $T$ છે. હવે સ્પ્રિંગને ચોથા ભાગની કાપીનો ફરી બ્લોક ઊર્ધ્વતલમાં જોડવામાં આવે છે. તો એના ઊર્ધ્વતલમાં થતાં દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો થશે ?
સ્પિંગથી લટકાવેલ $m$ દળની કંપનની આવૃતિ $v_1$ છે. સ્પ્રિંગની લંબાઈ તેની મૂળ લંબાઈના ત્રીજા ભાગની કરવામાં આવે ત્યારે તે $m$ દળની આવૃત્તિ $v_2$ છે. આથી,
સ્પિંગથી લટકાવેલ $m$ દળની કંપનની આવૃતિ $v_1$ છે. સ્પ્રિંગની લંબાઈ તેની મૂળ લંબાઈના ત્રીજા ભાગની કરવામાં આવે ત્યારે તે $m$ દળની આવૃત્તિ $v_2$ છે. આથી,
$2\,kg$ દળવાળા બ્લોકને $50 \,Nm^{-1}$ જેટલા સ્પ્રિંગ અવળાંકવાળી સ્પ્રિંગ સાથે જોડેલ અને તે સમક્ષિતિજ લીસી સપાટી પર $t = 0$ સમયે $x = 0$ સ્થાને સંતુલનમાં છે. આ સંતુલન સ્થાનથી $5 \,cm $ જેટલું બ્લોકને ખસેડવામાં આવે છે, તો બ્લોકના $t$ સમયે સ્થાનાંતર માટેનું સમીકરણ મેળવો.
$2\,kg$ દળવાળા બ્લોકને $50 \,Nm^{-1}$ જેટલા સ્પ્રિંગ અવળાંકવાળી સ્પ્રિંગ સાથે જોડેલ અને તે સમક્ષિતિજ લીસી સપાટી પર $t = 0$ સમયે $x = 0$ સ્થાને સંતુલનમાં છે. આ સંતુલન સ્થાનથી $5 \,cm $ જેટલું બ્લોકને ખસેડવામાં આવે છે, તો બ્લોકના $t$ સમયે સ્થાનાંતર માટેનું સમીકરણ મેળવો.
સ્પ્રિંગ જેની મૂળભૂત લંબાઈ $\ell $ અને બળ અચળાંક $k$ છે તેને $\ell_1$ અને $\ell_2$ લંબાઈના બે ભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જ્યાં $\ell_1 = n\ell_2$ અને $n$ પૂર્ણાક છે, તો બંને સ્પ્રિંગના બળ અચળાંકનો ગુણોત્તર $k_1/k_2$ =
સ્પ્રિંગ જેની મૂળભૂત લંબાઈ $\ell $ અને બળ અચળાંક $k$ છે તેને $\ell_1$ અને $\ell_2$ લંબાઈના બે ભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જ્યાં $\ell_1 = n\ell_2$ અને $n$ પૂર્ણાક છે, તો બંને સ્પ્રિંગના બળ અચળાંકનો ગુણોત્તર $k_1/k_2$ =
- [JEE MAIN 2019]