બે દઢ આધાર વચ્ચે તણાવવાળી એક દોરી $45\, Hz$ આવૃત્તિ સાથે તેના મૂળભૂત મોડમાં દોલનો કરે છે. દોરીનું દળ $3.5 \times 10^{-2}\, kg$ અને તેની રેખીય દળ ઘનતા $4.0 \times 10^{-2}\, kg \,m^{-1}$ છે. $(i)$ દોરી પર લંબગત તરંગની ઝડપ કેટલી હશે ? $(ii)$ દોરીમાં તણાવ કેટલો હશે ?
બે દઢ આધાર વચ્ચે તણાવવાળી એક દોરી $45\, Hz$ આવૃત્તિ સાથે તેના મૂળભૂત મોડમાં દોલનો કરે છે. દોરીનું દળ $3.5 \times 10^{-2}\, kg$ અને તેની રેખીય દળ ઘનતા $4.0 \times 10^{-2}\, kg \,m^{-1}$ છે. $(i)$ દોરી પર લંબગત તરંગની ઝડપ કેટલી હશે ? $(ii)$ દોરીમાં તણાવ કેટલો હશે ?
Mass of the wire, $m=3.5 \times 10^{-2} \,kg$
Linear mass density, $\mu=\frac{m}{l}=4.0 \times 10^{-2} \,kg\, m ^{-1}$
Frequency of vibration, $v=45 \,Hz$
$l=\frac{m}{\mu}=\frac{3.5 \times 10^{-2}}{4.0 \times 10^{-2}}=0.875\, m$
$l-$ Iength of the wire,
The wavelength of the stationary wave ( $\lambda$ ) is related to the length of the wire by the relation:
$\lambda=\frac{2 l}{n}$
Where, $n=$ Number of nodes in the wire
For fundamental node, $n=1:$
$\lambda=2 l \Rightarrow\lambda=2 \times 0.875=1.75\, m$
The speed of the transverse wave in the string is given as:
$v=v \lambda=45 \times 1.75=78.75\, m / s$
The tension produced in the string is given by the relation:
$T=v^{2} \mu$
$=(78.75)^{2} \times 4.0 \times 10^{-2}=248.06 \,N$
Similar Questions
રેખીય દળ ઘનતા $8.0 \times 10^{-3}\, kg\, m^{-1}$ હોય તેવી એક લાંબી દોરીનો એક છેડો $256\, Hz$ ની આવૃત્તિના એ વિદ્યુત-ચાલિત સ્વરકાંટા સાથે જોડેલ છે. બીજો છેડો એક ગરગડી પરથી પસાર થઈ $90\, kg$ દળ ધરાવતા એક પલ્લા સાથે બાંધેલ છે. ગરગડી આગળનું દોરીનું બિંદુ ત્યાં આવતી બધી ઊર્જાને શોષી લે છે તેથી ત્યાં પરાવર્તિત તરંગનો કંપવિસ્તાર અવગણ્ય છે. $t = 0$ સમયે દોરીના ડાબા છેડા (સ્વરકાંટા બાજુનો છેડો) $x = 0$ નું લંબગત સ્થાનાંતર $(y = 0)$ શૂન્ય છે અને તે ધન -દિશામાં ગતિ કરે છે. તરંગનો કંપવિસ્તાર $5.0 \,cm $ છે. દોરીમાં તરંગને રજૂ કરતા લંબગત સ્થાનાંતર $y$ ને $x$ અને $t$ ના વિધેય તરીકે લખો.
રેખીય દળ ઘનતા $8.0 \times 10^{-3}\, kg\, m^{-1}$ હોય તેવી એક લાંબી દોરીનો એક છેડો $256\, Hz$ ની આવૃત્તિના એ વિદ્યુત-ચાલિત સ્વરકાંટા સાથે જોડેલ છે. બીજો છેડો એક ગરગડી પરથી પસાર થઈ $90\, kg$ દળ ધરાવતા એક પલ્લા સાથે બાંધેલ છે. ગરગડી આગળનું દોરીનું બિંદુ ત્યાં આવતી બધી ઊર્જાને શોષી લે છે તેથી ત્યાં પરાવર્તિત તરંગનો કંપવિસ્તાર અવગણ્ય છે. $t = 0$ સમયે દોરીના ડાબા છેડા (સ્વરકાંટા બાજુનો છેડો) $x = 0$ નું લંબગત સ્થાનાંતર $(y = 0)$ શૂન્ય છે અને તે ધન -દિશામાં ગતિ કરે છે. તરંગનો કંપવિસ્તાર $5.0 \,cm $ છે. દોરીમાં તરંગને રજૂ કરતા લંબગત સ્થાનાંતર $y$ ને $x$ અને $t$ ના વિધેય તરીકે લખો.
યાંત્રિક તરંગોની ઝડપ નક્કી કરવા માધ્યમના કયા ગુણધર્મો જરૂરી છે તે સમજાવો.
યાંત્રિક તરંગોની ઝડપ નક્કી કરવા માધ્યમના કયા ગુણધર્મો જરૂરી છે તે સમજાવો.
$50\,cm$ લંબાઈ અને $10\,g$ દળ ધરાવતી એક દોરી પરથી પસાર થતા લંબગતત તરંગોની ઝડપ $60\,ms ^{-1}$ જેટલી છે. તારના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $2.0\,mm ^2$ અને તેનો યંગ-મોડ્યુલસ $1.2 \times 10^{11}\,Nm ^{-2}$ છે. તારમાં તણાવને કારણે તેની મૂળ પ્રાકૃતિક લંબાઈ કરતા (લંબાઈમાં) વિસ્તરણ $x \times 10^{-5} \;m$ જેટલું છે. $x$ નું મૂલ્ય $............$ થશે.
$50\,cm$ લંબાઈ અને $10\,g$ દળ ધરાવતી એક દોરી પરથી પસાર થતા લંબગતત તરંગોની ઝડપ $60\,ms ^{-1}$ જેટલી છે. તારના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $2.0\,mm ^2$ અને તેનો યંગ-મોડ્યુલસ $1.2 \times 10^{11}\,Nm ^{-2}$ છે. તારમાં તણાવને કારણે તેની મૂળ પ્રાકૃતિક લંબાઈ કરતા (લંબાઈમાં) વિસ્તરણ $x \times 10^{-5} \;m$ જેટલું છે. $x$ નું મૂલ્ય $............$ થશે.
- [JEE MAIN 2022]
$L$ લંબાઇ અને $M$ દળ ધરાવતું એક દોરડું શિરોલંબ લટકાવીને તેના નીચેના છેડે તરંગ ઉત્પન્ન કરતા તે $ \;x $ અંતર કાપે ત્યારે તેનો વેગ કોના સપ્રમાણમાં હોય?
$L$ લંબાઇ અને $M$ દળ ધરાવતું એક દોરડું શિરોલંબ લટકાવીને તેના નીચેના છેડે તરંગ ઉત્પન્ન કરતા તે $ \;x $ અંતર કાપે ત્યારે તેનો વેગ કોના સપ્રમાણમાં હોય?
જો તાણમાં $4\, \%$ નો વધારો કરવામાં આવે તો ખેંચાયેલી દોરમાં ઉત્પન્ન થતાં લંબગત તરંગોની ઝડપમાં ......... $\%$ જેટલો પ્રતિશત વધારો થશે.
જો તાણમાં $4\, \%$ નો વધારો કરવામાં આવે તો ખેંચાયેલી દોરમાં ઉત્પન્ન થતાં લંબગત તરંગોની ઝડપમાં ......... $\%$ જેટલો પ્રતિશત વધારો થશે.
- [JEE MAIN 2021]