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13.Oscillations
hard
एक $5 \;kg$ का द्रव्यमान एक स्प्रिंग से जुडा है। चित्र में सरल आवर्त गति करते निकाय की स्थितिज ऊर्जा वक्र दिखाया गया है। $4$ मीटर लम्बाई के सरल लोलक तथा स्प्रिंग निकाय के आवर्त काल समान हैं। जिस ग्रह पर यह प्रयोग किया जाता है, वहाँ गुरूत्वीय त्वरण का मान क्या है ?

A
$10$
B
$5$
C
$4$
D
$9.8$
(JEE MAIN-2021)
Solution
From potential energy curve
${U}_{\max }=\frac{1}{2} {kA}^{2} \Rightarrow 10=\frac{1}{2} {k}(2)^{2}$
$\Rightarrow {k}=5$
Now ${T}_{\text {spring }}={T}_{\text {pendulum }}$
$2 \pi \sqrt{\frac{5}{5}}=2 \pi \sqrt{\frac{4}{g}}$
$\Rightarrow 1=\sqrt{\frac{4}{g}} \Rightarrow g=4 \text { on planet }$
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