$2 \, kg$ द्रव्यमान के एक ब्लॉक को $50 \, N/m$ स्प्रिंग नियतांक वाली स्प्रिंग से जोड़ा गया है। ब्लॉक को एक क्षैतिज घर्षण रहित सतह पर उसकी साम्यावस्था $x = 0$ से $5 \, cm$ की दूरी तक खींचा जाता है और $t = 0$ पर विरामावस्था से छोड़ा जाता है। किसी भी समय $t$ पर इसके विस्थापन के लिए व्यंजक लिखिए।

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(N/A) स्प्रिंग-ब्लॉक निकाय माध्य स्थिति से $A = 5 \, cm$ आयाम के साथ सरल आवर्त गति $(SHM)$ करता है।
दिया गया है:
स्प्रिंग नियतांक $k = 50 \, N/m$
आयाम $A = 5 \, cm = 0.05 \, m$
द्रव्यमान $m = 2 \, kg$
कोणीय आवृत्ति $\omega$ इस प्रकार है:
$\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{50}{2}} = \sqrt{25} = 5 \, rad/s$
सरल आवर्त गति के लिए विस्थापन का सामान्य समीकरण:
$x(t) = A \sin(\omega t + \phi)$
$t = 0$ पर,ब्लॉक अपने अधिकतम विस्थापन $x = A$ पर है (क्योंकि इसे $5 \, cm$ खींचकर विरामावस्था से छोड़ा गया है)।
$x(0) = A \sin(\phi) = A$
$\sin(\phi) = 1 \implies \phi = \frac{\pi}{2} \, rad$
मानों को सामान्य समीकरण में रखने पर:
$x(t) = 5 \sin(5t + \frac{\pi}{2})$
चूंकि $\sin(\theta + \frac{\pi}{2}) = \cos(\theta)$,
$x(t) = 5 \cos(5t)$
जहाँ $x$ का मान $cm$ में और $t$ का मान सेकंड में है।

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Similar Questions

$64 \ g$ द्रव्यमान की एक वस्तु को दो अलग-अलग स्प्रिंग $A$ और $B$ पर बारी-बारी से दोलन कराया जाता है। स्प्रिंग $A$ और $B$ के बल नियतांक क्रमशः $4 \ N/m$ और $16 \ N/m$ हैं। यदि $T_{1}$ और $T_{2}$ क्रमशः स्प्रिंग $A$ और $B$ के दोलन काल हैं,तो $\frac{T_{1}+T_{2}}{T_{1}-T_{2}}$ का मान क्या होगा?

स्प्रिंग नियतांक $K$ वाली स्प्रिंग पर एक द्रव्यमान की गति चित्र में दिखाई गई है। गति का समीकरण $x(t) = A \sin \omega t + B \cos \omega t$ है,जहाँ $\omega = \sqrt{\frac{K}{m}}$ है। मान लीजिए कि समय $t = 0$ पर,द्रव्यमान की स्थिति $x(0)$ और वेग $v(0)$ है,तो इसके विस्थापन को $x(t) = C \cos (\omega t - \phi)$ के रूप में भी दर्शाया जा सकता है,जहाँ $C$ और $\phi$ क्या हैं?

$1200 \; N m^{-1}$ स्प्रिंग नियतांक वाली एक स्प्रिंग को चित्र में दिखाए अनुसार एक क्षैतिज मेज पर रखा गया है। स्प्रिंग के मुक्त सिरे से $3 \; kg$ का द्रव्यमान जुड़ा हुआ है। द्रव्यमान को फिर एक तरफ $2.0 \; cm$ की दूरी तक खींचा जाता है और छोड़ दिया जाता है। निर्धारित करें:
$(i)$ दोलनों की आवृत्ति,
$(ii)$ द्रव्यमान का अधिकतम त्वरण,और
$(iii)$ द्रव्यमान की अधिकतम गति।

एक द्रव्यमान $M$,जो एक क्षैतिज स्प्रिंग से जुड़ा है,$A_1$ आयाम के साथ $S.H.M.$ करता है। जब द्रव्यमान $M$ अपनी माध्य स्थिति से गुजरता है,तो उस पर एक छोटा द्रव्यमान $m$ रख दिया जाता है और वे दोनों $A_2$ आयाम के साथ एक साथ गति करते हैं। $\frac{A_1}{A_2}$ का अनुपात है

$m$ और $M$ $(M > m)$ द्रव्यमान के दो ब्लॉक चित्र में दिखाए अनुसार एक घर्षण रहित मेज पर रखे गए हैं। $k$ स्प्रिंग नियतांक वाली एक द्रव्यमान रहित स्प्रिंग निचले ब्लॉक से जुड़ी है। यदि निकाय को थोड़ा विस्थापित करके छोड़ दिया जाए,तो ($\mu =$ दोनों ब्लॉकों के बीच घर्षण गुणांक):
$(A)$ दोनों ब्लॉकों के छोटे दोलन का आवर्तकाल $T = 2\pi \sqrt{\frac{M + m}{k}}$ है।
$(B)$ ब्लॉकों का त्वरण $a = \frac{kx}{M + m}$ है ($x =$ माध्य स्थिति से ब्लॉकों का विस्थापन)।
$(C)$ ऊपरी ब्लॉक पर घर्षण बल का परिमाण $f = \frac{mkx}{M + m}$ है।
$(D)$ यदि ऊपरी ब्लॉक फिसलता नहीं है,तो उसका अधिकतम आयाम $A = \frac{\mu g(M + m)}{k}$ है।
$(E)$ अधिकतम घर्षण बल $\mu mg$ हो सकता है।
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें।

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