સ્પ્રિંગના છેડે બાંધેલ બ્લોકની ગતિ માટે જુદા જુદા સ્થાને યાંત્રિકઊર્જા, સ્થિતિઊર્જા અને ગતિઊર્જા વિરુદ્ધ સ્થાનાંતરનો આલેખ દોરો.
સ્પ્રિગના છે બાંધેલ બ્લોકના મહ્ત્તમ સ્થાનાંતર $x_{m}$ શૂન્ય અને વચ્ચેના બિંદુઓ માટે યાંત્રિકઊર્જાનું સમીકરણ, $E =\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$
સ્થિતિઉર્જાનું સમીકરણ $V (x)=\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ અને ગતિઉર્જાનું સમીકરણ $K =\frac{1}{2} m v_{m}^{2}$ છે.
સંતુલન સ્થિતિ $x=0$ સ્થાને ઝડપ મહત્તમ હોય તેથી ગતિઉર્જા મહત્તમ હોય એટલે, $\frac{1}{2} m v_{m}^{2}=\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ છે.
સ્થાનાંતર |
ગતિઉર્જા $[K]$ |
સ્થિતિઉર્જા $[V]$ |
કુલ યંત્રિકઉર્જા $[E]$ |
$x_{m}$ | $0$ | $\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ | $\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ |
$0 $ | $\frac{1}{2} m v_{m}^{2}$ | $0$ | $\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ |
$-x_{m}$ | $0$ | $\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ | $\frac{1}{2} k x_{m}^{2}$ |
$\therefore$ ઊર્જાઓ $\rightarrow$ સ્થાનાંતરનો આલેખ
કારના ઍક્સિડન્ટ (અથડામણ )ને તાદૃશ્ય $(Simulation)$ કરવા માટે, કારના ઉત્પાદકો જુદા જુદા સ્પ્રિંગ અચળાંકવાળી સ્પ્રિંગ સાથે કારોની અથડામણનો અભ્યાસ કરે છે. એક એવું તાદેશ્ય વિચારો કે જેમાં $18.0\; km / h$ ની ઝડપથી લીસા રસ્તા પર ગતિ કરતી $1000\; kg$ દળની કાર, સમક્ષિતિજ રીતે લગાડેલ $6.25 \times 10^{3} \;N m ^{-1}$ સ્પ્રિંગ અચળાંકવાળી સ્પ્રિંગ સાથે અથડાય છે. સ્પ્રિંગનું મહત્તમ સંકોચન કેટલું હશે ?
$k $ બળ અચળાંકવાળી શિરોલંબ સ્પ્રિંગને ટેબલ પર જડિત કરેલ છે. હવે સ્પ્રિંગના મુકત છેડાથી $ h $ જેટલી ઊંચાઇ પરથી $m$ દળના પદાર્થને પડતો મુકવામાં આવે, તો સ્પ્રિંગનુ $d$ જેટલું સંકોચન થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન થયેલ ચોખ્ખું કાર્ય કેટલું હશે?
$2 kg$ નો ટુકડો સમક્ષિતિજ તળિયે $4 m/s$ ની ઝડપે સરકે છે તે અસંકુચિત સ્પ્રિંગ સાથે અથડાય છે. તેનું ગતિક ઘર્ષણબળ $15 N$ અને સ્પ્રિંગ અચળાંક $10, 000 N/m $ છે. તો સ્પ્રિંગ કેટલા......$cm$ સંકોચન પામશે ?
$m = 0.1\,kg$ દળ નો એક બ્લોક અજ્ઞાત સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ ધરાવતી એક સ્પ્રિંગ સાથે જોડેલી છે. જેને તેની સમતોલ અવસ્થામાથી $x$ અંતર જેટલી દબાવેલી છે. સમતોલન સ્થિતિ ના અડધા અંતરે $(\frac {x}{2})$ પહોચ્યાં બાદ, તે બીજા બ્લોક સાથે અથડાઇ ને સ્થિર થાય છે, જ્યારે બીજો બ્લોક $3\,ms^{-1}$ વેગ થી ગતિ કરે છે. તો સ્પ્રિંગ ની પ્રારંભિક ઉર્જા કેટલા ................ $\mathrm{J}$ હશે?
ચલિતબળનું ઉદાહરણ સમજાવો અને હૂકના નિયમનું સૂત્ર તારવો