બળપૂર્વકના દોલનો (forced oscillation) માટેનું વિકલ સમીકરણ મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) તંત્રમાં દોલનો જાળવી રાખવા માટે,બાહ્ય આવર્તક બળ લાગુ કરવામાં આવે છે,જે નીચે મુજબ છે:
$F(t) = F_{0} \cos \omega_{d} t$
જ્યાં $F_{0}$ એ કંપવિસ્તાર છે અને $\omega_{d}$ એ ડ્રાઇવિંગ ફોર્સની કોણીય આવૃત્તિ છે.
દોલક પર ત્રણ બળો કાર્ય કરે છે:
$(1)$ પુનઃસ્થાપક બળ: $F_{r} = -k x(t)$
$(2)$ અવરોધક (ડેમ્પિંગ) બળ: $F_{s} = -b v(t) = -b \frac{dx}{dt}$
$(3)$ બાહ્ય આવર્તક બળ: $F_{d} = F_{0} \cos \omega_{d} t$
ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમ મુજબ,ચોખ્ખું બળ $F_{net} = ma(t) = m \frac{d^{2}x}{dt^{2}}$ છે.
તેથી,$m \frac{d^{2}x}{dt^{2}} = F_{r} + F_{s} + F_{d}$
$m \frac{d^{2}x}{dt^{2}} = -kx - b \frac{dx}{dt} + F_{0} \cos \omega_{d} t$
પદોને ગોઠવતા,આપણને બળપૂર્વકના દોલનનું વિકલ સમીકરણ મળે છે:
$m \frac{d^{2}x}{dt^{2}} + b \frac{dx}{dt} + kx = F_{0} \cos \omega_{d} t$
દળ $m$ વડે ભાગતા,આપણને મળે છે:
$\frac{d^{2}x}{dt^{2}} + \frac{b}{m} \frac{dx}{dt} + \frac{k}{m} x = \frac{F_{0}}{m} \cos \omega_{d} t$

Explore More

Similar Questions

$700 \ kg$ દળ ધરાવતી હોડીને $1 \ m/s$ ની અચળ ઝડપે પાણીમાં ધકેલવા માટે $120 \ N$ ના સ્થિર બળની જરૂર પડે છે. જો હોડીને સ્પ્રિંગ સાથે બાંધવામાં આવે અને $450 \ N$ ના બળ દ્વારા સંતુલન સ્થિતિથી $2 \ m$ અંતરે રાખવામાં આવે,તો અવમંદિત $SHM$ ની કોણીય આવૃત્તિ $rad/s$ માં શોધો.

$100 \,g$ દળનો એક બ્લોક $450 \,N m^{-1}$ સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ છે અને તે શિરોલંબ દિશામાં દોલનો કરે છે. આ બ્લોક-સ્પ્રિંગ તંત્ર $69.3 \,g \,s^{-1}$ ના ડેમ્પિંગ અચળાંક ધરાવતા સ્નિગ્ધ માધ્યમમાં છે. દોલનોનો કંપવિસ્તાર તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના અડધા થવા માટે લાગતો સમય શોધો. (લો, $\ln 2 = 0.693$) ($\,s$ માં)

ચાર લોલક $A, B, C$ અને $D$ ને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક જ સ્થિતિસ્થાપક આધાર પરથી લટકાવવામાં આવ્યા છે. $A$ અને $C$ સમાન લંબાઈના છે,જ્યારે $B$ એ $A$ અને $C$ કરતા ટૂંકું છે અને $D$ એ $A$ કરતા લાંબું છે. જો $A$ ને સ્થાનાંતર આપવામાં આવે,તો સ્થાયી અવસ્થામાં:

એક ડેમ્પ્ડ ઓસિલેટરનો કંપવિસ્તાર $1$ મિનિટમાં અડધો થઈ જાય છે. $3$ મિનિટ પછીનો કંપવિસ્તાર મૂળ કંપવિસ્તારના $\frac{1}{x}$ ગણો હશે. તો $x$ ની કિંમત શોધો.

જો એક સાદા લોલકનો કંપનવિસ્તાર (મૂળ કંપનવિસ્તારના $1/e$ જેટલો) માત્ર $t = 0 \ s$ થી $t = \tau \ s$ ના સમયગાળા દરમિયાન નોંધપાત્ર હોય,તો $\tau$ ને લોલકનું સરેરાશ આયુષ્ય કહી શકાય. જ્યારે લોલકના ગોળાકાર પદાર્થ પર તેના વેગના પ્રમાણમાં મંદન (સ્નિગ્ધ ખેંચાણને કારણે) લાગે છે,જ્યાં $b$ એ પ્રમાણસરતાનો અચળાંક છે,ત્યારે લોલકનું સરેરાશ આયુષ્ય (મંદન ઓછું છે તેમ ધારીને) સેકન્ડમાં કેટલું હશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo