જ્યારે સ્પ્રિંગના છેડે લટકાવેલ તંત્રને ચંદ્ર પર લઈ જઈ દોલિત કરતાં તેનાં આવર્તકાળમાં શું ફેર પડે ?

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ શિરોલંબ ગોઠવેલ સ્પ્રિંગ પર હલકા સપાટ પાટિયા પર $2\; kg$ દળનો પદાર્થ મૂકેલો છે. સ્પ્રિંગ અને પાટિયાનું દળ અવગણ્ય છે. સ્પ્રિંગને થોડી દબાવીને છોડી દેતાં તે સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે. સ્પ્રિંગનો બળ અચળાંક $200\; N/m$ છે. આ દોલનનો ઓછામાં ઓછો કંપવિસ્તાર કેટલો હોવો જોઇએ જેથી પદાર્થ એ પાટિયા પરથી છૂટો પડી જાય? ($g=10 m/s^2$ લો)

કોઈ એક સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ દ્રવ્યમાન સમક્ષિતિજ સમતલમાં કોણીય વેગ $\omega $ સાથે ઘર્ષણ કે અવમંદનરહિત દોલનો માટે મુક્ત છે. તેને $t = 0 $ એ, $x_0$ અંતર સુધી ખેંચવામાં આવે છે અને કેન્દ્ર તરફ $v_0$ , વેગથી ધક્કો મારવામાં આવે છે. પ્રાચલો , $\omega ,x-0$ અને $v_0$ નાં પદમાં પરિણામી દોલનોના કંપવિસ્તાર નક્કી કરો. (સૂચન : સમીકરણ $x = a\, cos\,(\omega t + \theta )$ સાથે શરૂઆત કરો અને નોંધ કરો કે, પ્રારંભિક વેગ ઋણ છે.)

સ્વાધ્યાયમાં, ચાલો આપણે જ્યારે સ્પ્રિંગ ખેંચાયેલી ના હોય ત્યારની દ્રવ્યમાનની સ્થિતિને $x = 0$ લઈએ અને ડાબાથી જમણી તરફની દિશાને $X-$ અક્ષની ધન દિશા તરીકે લઈએ. દોલન કરતાં આ દ્રવ્યમાન આપણે જ્યારે સ્ટૉપવૉચ શરૂ કરીએ $(t = 0)$ તે ક્ષણે આ દ્રવ્યમાન

$(a)$ મધ્યમાન સ્થાને

$(b) $ મહત્તમ ખેંચાયેલા સ્થિતિ પર, અને

$(c)$ મહત્તમ સંકોચિત સ્થિતિ પર હોય તે દરેક કિસ્સા માટે $x$ ને $t$ ના વિધેય તરીકે દર્શાવો.

સ.આ.ગ. માટેનાં આ વિધેયો આવૃત્તિમાં, કંપવિસ્તારમાં અથવા પ્રારંભિક કાળમાં બીજા કરતાં કેવી રીતે અલગ પડે છે ? 

 સ્પ્રિંગના છેડે $20$ ડાઇન બળ લગાડતાં તેની લંબાઈમાં $1\, mm$ જેટલો વધારો થાય છે, તો તેનો બળ-અચળાંક કેટલો ?