चित्र में स्थितिज ऊर्जा $V(x)$ बनाम $x$ का ग्राफ दर्शाया गया है। $E_0$ ऊर्जा का एक कण इसमें गति कर रहा है। एक पूर्ण चक्र $AFA$ के लिए वेग और गतिज ऊर्जा बनाम $x$ का ग्राफ खींचिए।

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(N/A) कण की कुल यांत्रिक ऊर्जा $E$ संरक्षित रहती है और इसे $E = K + V(x)$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $K$ गतिज ऊर्जा है और $V(x)$ स्थितिज ऊर्जा है। दिया गया है कि $E = E_0$,इसलिए $K = E_0 - V(x)$ होगा।
$1$. गतिज ऊर्जा $(K)$ बनाम $x$ ग्राफ:
- बिंदु $A$ और $F$ पर,$V(x) = E_0$,इसलिए $K = E_0 - E_0 = 0$ होगा।
- $C$ और $D$ के बीच,$V(x) = 0$,इसलिए $K = E_0$ (अधिकतम गतिज ऊर्जा) होगा।
- बिंदु $B$ पर,$V(x) > 0$,इसलिए $K = E_0 - V(x) < E_0$ होगा।
- $K$ बनाम $x$ का ग्राफ स्थितिज ऊर्जा ग्राफ का $E_0$ ऊपर की ओर स्थानांतरित प्रतिबिंब होगा।
$2$. वेग $(v)$ बनाम $x$ ग्राफ:
- चूंकि $K = \frac{1}{2} m v^2$,इसलिए $v = \pm \sqrt{\frac{2K}{m}}$ होगा।
- $A$ और $F$ पर,$K = 0$,इसलिए $v = 0$ होगा।
- $C$ और $D$ पर,$K$ अधिकतम है,इसलिए $v$ अधिकतम है $(v = \pm \sqrt{\frac{2E_0}{m}})$।
- वेग ग्राफ $v$ के लिए धनात्मक और ऋणात्मक दोनों मान दिखाएगा जो कण की विपरीत दिशाओं में गति के अनुरूप है।

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$10\,kg$ द्रव्यमान का एक ब्लॉक $F = 5x\,N$ बल के प्रभाव में $x$-अक्ष के अनुदिश गति कर रहा है। ब्लॉक को $x = 2\,m$ से $4\,m$ तक विस्थापित करने में बल द्वारा किया गया कार्य ............$J$ होगा।

एक कण पर लगाया गया पावर समय के साथ $P = (3t^2 - 2t + 1) \text{ W}$ के रूप में बदलता है। $t = 2 \text{ s}$ से $t = 4 \text{ s}$ तक कण की गतिज ऊर्जा में परिवर्तन ............... $J$ है।

Difficult
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$1 \ kg$ द्रव्यमान का एक ब्लॉक $x$-अक्ष पर $v_{i} = 10 \ m/s$ की प्रारंभिक गति के साथ चलता है और $x = 0.1 \ m$ से $x = 1.9 \ m$ तक के खुरदरे क्षेत्र में प्रवेश करता है। इस सीमा में ब्लॉक पर कार्य करने वाला मंदक बल $F_{r} = -kx \ N$ है,जहाँ $k = 10 \ N/m$ है। खुरदरे क्षेत्र को पार करते समय ब्लॉक की अंतिम गति ज्ञात कीजिए।

$20 \text{ kg}$ द्रव्यमान वाली एक वस्तु पर $x$-अक्ष के अनुदिश $(5+3x) \text{ N}$ का बल कार्य करता है और इसे $x = 2 \text{ m}$ से $x = 6 \text{ m}$ तक विस्थापित करता है। बल द्वारा किया गया कार्य $.... \text{ J}$ है।

$10 \ kg$ द्रव्यमान वाले एक पिंड पर एक बल कार्य करता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका विस्थापन $x = \left(\frac{t^3}{25}\right) \ m$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $t$ सेकंड में समय है। पहले $2 \ s$ में बल द्वारा किया गया कार्य ($J$ में) है

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