$k$ જેટલા બળ અચળાંકવાળી એક હલકી સ્થિતિસ્થાપક દોરીના છેડે દળવાળો પથ્થર બાંધેલો છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં આ દોરીની લંબાઈ $L$ છે. આ દોરીનો બીજો છેડો $P$ બિંદુએ જડિત કરેલી ખીલી સાથે બાંધેલો છે. પ્રારંભમાં પથ્થર $P$ બિંદુના સમક્ષિતિજ લેવલ પર છે. હવે આ પથ્થરને $P$ બિંદુએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે.
$(a)$ પથ્થર જે બિંદુએ પહેલીવાર ક્ષણ પૂરતો સ્થિર થાય તે બિંદુનું ટોચના બિંદુથી અંતર $y$ શોધો.
$(b)$ અત્રે પથ્થરને મુક્ત કર્યા બાદ તેનો મહત્તમ વેગ કેટલો હશે ?
$(c)$ ગતિપથ પરના નિમ્નતમ સ્થાને પહોંચ્યા બાદ ગતિનો પ્રકાર કેવો હશે ?
$k$ જેટલા બળ અચળાંકવાળી એક હલકી સ્થિતિસ્થાપક દોરીના છેડે દળવાળો પથ્થર બાંધેલો છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં આ દોરીની લંબાઈ $L$ છે. આ દોરીનો બીજો છેડો $P$ બિંદુએ જડિત કરેલી ખીલી સાથે બાંધેલો છે. પ્રારંભમાં પથ્થર $P$ બિંદુના સમક્ષિતિજ લેવલ પર છે. હવે આ પથ્થરને $P$ બિંદુએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે.
$(a)$ પથ્થર જે બિંદુએ પહેલીવાર ક્ષણ પૂરતો સ્થિર થાય તે બિંદુનું ટોચના બિંદુથી અંતર $y$ શોધો.
$(b)$ અત્રે પથ્થરને મુક્ત કર્યા બાદ તેનો મહત્તમ વેગ કેટલો હશે ?
$(c)$ ગતિપથ પરના નિમ્નતમ સ્થાને પહોંચ્યા બાદ ગતિનો પ્રકાર કેવો હશે ?
Consider the diagram, the stone is dropped from point $P$.
$(a)$ Stone is in free fall upto length L. After that elasticity of string exerted force for $SHM$. Suppose, stone is at rest at instantaneous distance ' $\mathrm{y}$ '.
Loss in potential energy of stone $=$ Gain in elastic potential energy in string.
$m g y=\frac{1}{2} k(y-\mathrm{L})^{2}$
$\therefore m g y=\frac{1}{2} k y^{2}-k y \mathrm{~L}+\frac{1}{2} k \mathrm{~L}^{2}$
$\Rightarrow \frac{1}{2} k y^{2}-(k \mathrm{~L}+m g) y+\frac{1}{2} k \mathrm{~L}^{2}=0$
$y=\frac{(k \mathrm{~L}+m g) \pm \sqrt{(k \mathrm{~L}+m g)^{2}-k^{2} \mathrm{~L}^{2}}}{k}$
$\therefore y=\frac{(k \mathrm{~L}+m g) \pm \sqrt{2 m g k \mathrm{~L}+m^{2} g^{2}}}{k}$
$\therefore y=\frac{(k \mathrm{~L}+m g)+\sqrt{2 m g k \mathrm{~L}+m^{2} g^{2}}}{k}$
Similar Questions
બિલ્ડિંગ અને પુલમાં થાંભલાનો આકાર કેવો હોય છે ?
બિલ્ડિંગ અને પુલમાં થાંભલાનો આકાર કેવો હોય છે ?
બઘા તારનો આડછેદ ${10^{ - 4}}\,{m^2}$ છે.તો $D$ બિંદુનું સ્થાનાંતર કેટલું થાય?
બઘા તારનો આડછેદ ${10^{ - 4}}\,{m^2}$ છે.તો $D$ બિંદુનું સ્થાનાંતર કેટલું થાય?
ત્રણ સળીયાની લંબાઈ $l, 2l$ અને $3l$ અને આડછેદનુ ક્ષેત્રફળ $A, 2 A$ અને $3 A$ ને દઢ પદાર્થ સાથે જોડેલ છે. આ ત્રણેયના સંયોજન પર લાગતુ બળ $F$ છે. તો સળીયામાં લંબાઈમા થતો વધારો (સળીયાનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ અને સળીયા દળ રહીત છે.)
ત્રણ સળીયાની લંબાઈ $l, 2l$ અને $3l$ અને આડછેદનુ ક્ષેત્રફળ $A, 2 A$ અને $3 A$ ને દઢ પદાર્થ સાથે જોડેલ છે. આ ત્રણેયના સંયોજન પર લાગતુ બળ $F$ છે. તો સળીયામાં લંબાઈમા થતો વધારો (સળીયાનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ અને સળીયા દળ રહીત છે.)
$6\,m$ લંબાઈ અને $3\,mm^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સ્ટીલના તારનો યંગ મોડ્યુલસ $2 \times 10^{11}\,N/m^2$ છે. તારને આપેલ ગ્રહ ઉપર એક આધારથી લટકાવવામાં આવેલ છે. તારના મુક્ત છેડા આગળ $4\,kg$ દળ ધરાવતો બ્લોક લટકાવવામાં આવે છે. ગ્રહ ઉપર ગુરુત્વ પ્રવેગનું મૂલ્ય પૃથ્વી કરતાં $\frac{1}{4}$ ગણું છે. તારમાં ખેંચાણ $..........$ હશે.
$6\,m$ લંબાઈ અને $3\,mm^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સ્ટીલના તારનો યંગ મોડ્યુલસ $2 \times 10^{11}\,N/m^2$ છે. તારને આપેલ ગ્રહ ઉપર એક આધારથી લટકાવવામાં આવેલ છે. તારના મુક્ત છેડા આગળ $4\,kg$ દળ ધરાવતો બ્લોક લટકાવવામાં આવે છે. ગ્રહ ઉપર ગુરુત્વ પ્રવેગનું મૂલ્ય પૃથ્વી કરતાં $\frac{1}{4}$ ગણું છે. તારમાં ખેંચાણ $..........$ હશે.
- [JEE MAIN 2023]
$2L$ લંબાઈ, $A$ જેટલા આડછેદના ક્ષેત્રફળ અને $M$ દળ ધરાવતો નિયમિત સળિયાને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને અનુલક્ષીને સમક્ષિતિજ સમતલમાં ચાકગતિ કરાવવામાં આવે, તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો વધારો શોધો. સ્ટીલના સળિયાનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ લો.
$2L$ લંબાઈ, $A$ જેટલા આડછેદના ક્ષેત્રફળ અને $M$ દળ ધરાવતો નિયમિત સળિયાને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને અનુલક્ષીને સમક્ષિતિજ સમતલમાં ચાકગતિ કરાવવામાં આવે, તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો વધારો શોધો. સ્ટીલના સળિયાનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ લો.