આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે અવમંદિત દોલક માટે, બ્લૉકનું દ્રવ્યમાન $200\, g$, $k = 90\, N\, m^{-1}$ અને અવમંદન અચળાંક . $b=40\, g \,s^{-1}$ છે તો $(a)$ દોલનનો આવર્તકાળ $(b)$ તેના દોલનના કંપવિસ્તારનું મૂલ્ય પ્રારંભિક મૂલ્ય કરતાં અડધું થવા માટે લાગતો સમય અને $(c)$ તેની યાંત્રિકઊર્જાનું મૂલ્ય પ્રારંભિક મૂલ્ય કરતાં અડધું થવા માટે લાગતા સમયની ગણતરી કરો.

895-10

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

આપણે જોઈએ છીએ કે   $k m=90 \times 0.2=18 \,kg\, N$ $m ^{-1}= 18\,kg ^{2}\, s ^{-2} ;$ આથી  $\sqrt{k m}=4.243\, kg \,s ^{-1},$ અને $b=0.04 \,kg\, s ^{-1} .$ આથી $b$ એ $\sqrt{k m}$ થી ખૂબ જ નાનો છે. આથી સમીકરણ દ્વારા આવર્તકાળ $T $ આપી શકાય,

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

$=2 \pi \sqrt{\frac{0.2\, kg }{90\, N \,m ^{-1}}}$

$=0.3 \,s$

$(b)$ હવે, સમીકરણ પરથી, કંપવિસ્તારને તેના પ્રારંભિક મૂલ્યથી અડધો થવા માટે લાગતો સમય, $T_{1/2}$ વડે આપવામાં આવે છે,

$T_{1 / 2}=\frac{\ln (1 / 2)}{b / 2 m}$

$=\frac{0.693}{40} \times 2 \times 200\, s$

$=6.93 \,s$

$(c)$ તેની યાંત્રિક ઊર્જાના પ્રારંભિક મૂલ્યને અડધી થવા માટે લેવામાં આવતો સમય $t_{1/2}$ ની ગણતરી કરવા માટે આપણે સમીકરણ નો ઉપયોગ કરીશું. આ સમીકરણ પરથી આપણને મળશે.

$E\left(t_{1 / 2}\right) / E(0)=\exp \left(-b t_{1 / 2} / m\right)$

અથવા $\frac {1}{2} =\exp^{-\left(\frac{b t_{\frac 12}}{ m}\right)}$

$\ln (\frac 12)=-\left(\frac{b t_{\frac 12}}{ m}\right)$

અથવા $t_{\frac {1}{2}}=\frac{0.693}{40 \,g \,s ^{-1}} \times 200\, g$

$=3.46 \,s$

આ કંપવિસ્તારના ક્ષયકાળથી માત્ર અડધો છે. આ આશ્ચર્યજનક નથી, કારણ કે સમીકરણ અનુસાર, ઊર્જાએ કંપવિસ્તારના વર્ગ પર આધાર રાખે છે. નોંધ લો કે ઘાતમાં $2$ નો અંક એ બંને ચર-ઘાતાંકીય પદોમાં છે.

Similar Questions

$k_1$ અને $k_2$ બળઅચળાંક ઘરાવતી સ્પ્રિંગ પર અલગ અલગ $m$ દળ લટકાવતા સરળ આવર્તગતિનો આવર્તકાળ $ {t_1} $ અને $ {t_2} $ છે.બંને સ્પ્રિંગને શ્રેણીમાં જોડીને $m$ દળ કટકાવતા સરળ આવર્તગતિનો આવર્તકાળ $T$ છે,તો

  • [AIEEE 2004]

આપેલ તંત્ર માટે $m$ દળના પદાર્થની આવૃત્તિ કેટલી થાય?

  • [AIIMS 2003]

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $m = 1.0\,kg$ નો પદાર્થ જમીન સાથે જડિત સ્પ્રિંગની ઉપર રહેલ પ્લેટફોર્મ પર મૂકવામાં આવે છે.સ્પ્રિંગ અને પ્લેટફોર્મનું દળ નહિવત છે. જો સ્પ્રિંગને થોડીક દબાવીને મુક્ત કરવામાં આવે તો તે સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે. સ્પ્રિંગનો બળ અચળાંક $500\,N/m$ છે. આ ગતિ માટે કંપવિસ્તાર $A$ કેટલો હોવો જોઈએ કે જેથી $m$ દળ પ્લેટફોર્મથી છૂટો પડે?

($g = 10\,m/s^2$ અને ગતિ દરમિયાન સ્પ્રિંગ વિકૃત થતી નથી)

  • [JEE MAIN 2013]

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

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર દેઢ આધારો વચ્ચે $k$ સ્પ્રિંગ અચળાંકવાળી બે સ્પ્રિંગો સાથે $m$ દળના બ્લોકને જોડેલો છે. જ્યારે $m$ દળના બ્લોકને સંતુલન સ્થાનથી જમણી બાજુ $x$ જેટલો ખસેડવામાં આવે ત્યારે બ્લોક પર લાગતું પુનઃસ્થાપક બળ શોધો.