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

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.)

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $m$ દ્રવ્યમાનને બે દોરી વચ્ચે લગાવેલ છે. બે સ્પ્રિંગોના સ્પ્રિંગ અચળાંક $K_1$ અને $K _2$ છે. ઘર્ષણ મુકત સપાટી પર $m$ દળના દોલનનો આવર્તકાળ છે.

  • [JEE MAIN 2023]

આકૃતિ $(A)$ માં ‘$2\,m$’ દળને ' $m$ ' દળ ઉપર જડવામાં આવ્યો છે. $m$ દળ $k$ જેટલો સ્પ્રિંગ અચળાંક ઘરાવતી સ્પ્રિંગો સાથે જોડવામાં આવેલ છે. આકૃતિ $(B)$ માં ‘ $m$ ' દળને ' $k$ ' અને ‘ $2 k$ ' સ્ત્રિંગ અચળાંકો ઘરાવતી બે સ્પ્રિંગો સાથે જ્રેડવામાં આવેલ છે. જે $(A)$ માં દળ ' $m$ ' ને અને $(B)$ માં દળ ' $m$ ' ને ' $x$ ' અંતરે ખસેડવામાં આવે તો, $(A)$ અને $(B)$ ને અનુરૂપ આવર્તકાળ $T _1$ અને $T _2........$ સમીકરણને અનુસરશે.

  • [JEE MAIN 2022]

સ્પ્રિંગનો બળ અચળાંક એટલે શું ? તેનો એકમ અને પારિમાણિક સૂત્ર લખો.

લગભગ દળવિહિન $12.5 \,Nm ^{-1}$ જેટલો સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિગ સાથે બે દળ $m_1=1$ કિગ્રા અને $m_2=5$ કિગ્રા સાથે જ લટકાવવામાં આવેલ છે. જ્યારે તે બંને દળ મધ્યબિંદુુએ સ્થિર હોય ત્યારે તંત્રમાં ફેરફારના થાય તેમ $m_1$ દૂર કરવામાં આવે છે, હવે પછીના દોલનો માટેનો કંપવિસ્તાર ........ $cm$ હેશે.