સ્પ્રિંગના લીધે થતાં દોલનો સ.આ.દોલનો છે તેમ બતાવો અને આવર્તકાળનું સૂત્ર મેળવો. 

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર દઢ દીવાલ સાથે સ્પ્રિંગના એક છેડાને અને બીજા મુક્ત છેડા સાથે $m$ દળનો બલોક જોડેલો છે.

આ બ્લોક અને સ્પ્રિંગના તંત્રને ઘર્ષણરહિત સપાટી પર મૂક્વામાં આવેલ છે.

બ્લોકને એક બાજુએ ખેંચીને છોડી દેવામાં આવે, તો બ્લોક તેનાં મધ્યમાન સ્થાનને અનુલક્ષીને આગળ-પાછળ ગતિ કરે છે.

$x=0$એ સ્પ્રિગ સંતુલનમાં હોય ત્યારની બ્લૉકના કેન્દ્રની સ્થિતિ દર્શાવે છે.

$- A$ અને $+A$ વડે દર્શાવેલ સ્થાનો મધ્યમાન સ્થાનેથી અનુક્રમે ડાબી અને જમણી તરફના મહત્તમ સ્થાનાંતરો દર્શાવે છે.

સ્પ્રિગ માટે રોબર્ટ હૂક આપેલો નિયમ "સ્પ્રિગને વિરૂપિત કરવામાં આવે ત્યારે તેમાં પુનઃસ્થાપક બળ લાગે છે. આ

પુનઃસ્થાપકબળનું મૂલ્ય વિરૂપણ અથવા સ્થાનાંતરના સમપ્રમાણમાં હોય છે અને તેની દિશા સ્થાનાંતરની વિરુદ્ધમાં હોય છે."

ધારો કે $t$ સમયે મધ્યમાન સ્થાનેથી બ્લોકનું સ્થાનાંતર $x$ હોય, તો બ્લોકમાં ઉદ્ભવતું પુનઃસ્થાપક બળ, $F (x)=-k x... (1)$

જ્યાં $k$ સમપ્રમાણતાનો અચળાંક છે અને તેને સ્પ્રિગ અચળાંક અથવા સ્પ્રિગનો બળ અચળાંક કહે છે.

સમીકરણ $(1)$ એ સ.આ.ગ. કરતાં કણ પર લાગતાં બળના નિયમ જેવું છે. એટલે કे, સ્પ્રિગ સાથે જોડેલ બ્લૉક પરનું બળ સ્થાનાંતરના સમપ્રમાણમાં અને સ્થાનાંતરની વિરુધ્ધમાં હોય છે જे સ.આ.ગ. ની આવશ્યક શરત છે તેથી આ બ્લોકની ગતિ સ.આ.ગ. છે.

પણ $F(x)=ma(x)$ લખતાં,

$\therefore m a(x)=k x$

$\therefore m\left(-\omega^{2} x\right)=-k x\left[\because a(x)=-\omega^{2} x\right]$

$\therefore \omega=\sqrt{\frac{k}{m}}$

$\therefore \frac{2 \pi}{ T }=\sqrt{\frac{k}{m}}$

$\therefore T =2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

Similar Questions

એક ઘડિયાળ $S$ એક સ્પ્રિંગના દોલનોને આધારે છે. જ્યારે બીજી ઘડિયાળ $P$ સાદા લોલકને આધારે છે. બંને ઘડિયાળ પૃથ્વીના દર મુજબ જ ફરે છે. તે બંનેને પૃથ્વી જેટલી જ ઘનતા પરંતુ પૃથ્વીથી બે ગણી ત્રિજ્યા ધરાવતા ગ્રહ પર લઈ જવામાં આવે તો ક્યું વિધાન સત્ય છે ?

આપેલ આકૃતિમાં, એક $M$ દળ જેનો એક છેડો દઢ આધાર સાથે જડિત કરેલ છે તેવી સમક્ષિતિજ સ્પ્રિંગ સાથે જોડેલ છે. સ્વિંગનો સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ છે. ઘર્ષણરહિત સપાટી પર દળ $T$ જેટલા આવર્તકાળ અને $A$ જેટલા કંપવિસ્તાર સાથે દોલન કરે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર, દળ જ્યારે સંતુલન સ્થિતિમાં હોય છે ત્યારે બીજા $m$ દળને ધીરેથી (સાવચેતીથી) તેના પર જોડવામાં આવે છે. દોલનનો નવો કંપવિસ્તાર ............ થશે.

  • [JEE MAIN 2021]

$l$ લંબાઇ અને $k$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગ પર $W$ વજન લગાવતાં લંબાઇમાં થતો વધારો $x$ છે,સ્પ્રિંગના બે સમાન ટુકડા કરીને સમાંતરમાં લગાવીને $W$ વજન લટકાવતાં લંબાઇમાં કેટલો વધારો થાય?

આકૃતિ $-1$ માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $k$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગના છેડે $M$ દળનો પદાર્થ જોડેલો છે.અને આકૃતિ $-2$ સ્પ્રિંગમાંશ્રેણીમાં જોડેલ છે. જો તેમના આવર્તકાળનો ગુણોત્તર $\frac{ T _{ b }}{ T _{ a }}=\sqrt{ x }$ હોય તો $x$નું મૂલ્ય નજીકના પૂર્ણાંકમાં કેટલું હશે?

 

  • [JEE MAIN 2021]

સ્પ્રિંગના છેડે લટકાવેલ પદાર્થના દોલનો સ.આ. હોવા માટેની શરત લખો.