14.Waves and Sound
hard

एक ही पदार्थ के एकसमान लंबाई परंतु भिन्न त्रिज्या $r$ तथा $2 r$ के दो तारों को जोड़कर, $2 L$ लम्बाई का एक तार बनाया जाता है। यह इस प्रकार कम्पित होता है कि दोनों तारों का जोड़ एक निस्पंद बने। यदि तार $A$ में प्रस्पंदों की संख्या $p$ है और $B$ में $q$ है, तब अनुपात $p : q$ है।

A

$1 : 4$

B

$1 : 2$

C

$3 : 5$

D

$4 : 9$

(JEE MAIN-2019)

Solution

Let mass per unit length of wires are $\mu_{1}$ and $\mu_{2}$ respectively.

$\because$ Materials are same, so density $\rho$ is same.

$\mu_{1}=\frac{\rho \pi r^{2} L}{L}=\mu \text { and } \mu_{2}=\frac{\rho 4 \pi r^{2} L}{L}=4 \mu$

Tension in both are same $=\mathrm{T},$ let speed of wave in wires are $V_{1}$ and $V_{2}$

$V_{1}=\frac{V_{1}}{2 L}=\frac{V}{2 L} \& f_{02}=\frac{V_{2}}{2 L}=\frac{V}{4 L}$

Frequency at which both resonate is $L.C.M.$ of both frequencies i.e. $\frac{\mathrm{V}}{2 \mathrm{L}}$

Hence number of loops in wires are $1$ and $2$ respectively

So, ratio of number of antinodes is $1:2$

Standard 11
Physics

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