આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે $k$ સ્પ્રિંગ-અચળાંક ધરાવતી બે સમાન સ્પ્રિંગો $m$ દ્રવ્યમાન ના બ્લૉક સાથે અને સ્થિર આધાર સાથે જોડાયેલ છે. બતાવો કે જ્યારે આ દ્રવ્યમાન તેની સંતુલન સ્થિતિથી કોઈ પણ બાજુ સ્થાનાંતરિત (વિસ્થાપિત) થાય, ત્યારે તે એક સરળ આવર્તગતિ કરે છે. આ દોલનોનો આવર્તકાળ શોધો. 

895-6

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

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે સંતુલન સ્થિતિની જમણી બાજુએ ધારો કે, આ દ્રવ્યમાનનું નાના અંતર $x$ જેટલું સ્થાનાંતર થાય છે.

આ પરિસ્થિતિમાં ડાબી બાજુની સ્પ્રિંગ $x$ લંબાઈથી વિસ્તરશે (ખેંચાશે) અને જમણી બાજુની સ્પ્રિંગ એ આ જ લંબાઈથી સંકુચિત થાય છે. આ દ્રવ્યમાન પર લાગતા બળો છે.

${F_1} =  - kx$  (ડાબી બાજુ પર સ્પ્રિંગ દ્વારા લગાડવામાં આવતું  બળ, જે દ્રવ્યમાનને મધ્યમાન સ્થાન તરફ ખેંચવાનો પ્રયાસ કરે છે.)

${F_2} =  - kx$ (જમણી બાજુ પર સ્પ્રિંગ દ્વારા લગાડવામાં આવતું બળ, જે દ્રવ્યમાનને મધ્યમાન સ્થાન તરફ ધકેલવાનો પ્રયાસ કરે છે.)

આમ, દ્રવ્યમાન પર લાગતું ચોખ્ખું બળ $F$ છે,

$F = -2 kx$

આમ, દ્રવ્યમાન પર લાગતું આ બળ તેના સ્થાનાંતરના સમપ્રમાણમાં અને મધ્યમાન સ્થાન તરફ દિશામાન છે, માટે આ કણની ગતિએ સરળ આવર્તગતિ છે. આ દોલનનો આવર્તકાળ છે,

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

895-s6

Similar Questions

સરળ આવર્તગતિનો મહતમ કંપવિસ્તાર($cm$ માં) કે જેથી બ્લોક $A$ બ્લોક $B$ બ્લોક પર ખસે નહીં $(K =100 N / m)$

  • [AIIMS 2019]

સ્પ્રિંગ પર $m$ દળ લગાવતા તેનો આવર્તકાળ $2\, sec$ હોય તો $4m$ દળ લગાવતા આવર્તકાળ   .... $\sec$ થશે. 

  • [AIIMS 1998]

બે એક સરખી સ્પ્રિંગને બળ અચળાંક $73.5 \,Nm ^{-1}$ જેટલો સરખો જ છે. આકૃતિ $1$ , આકૃતિ $2$ અને આકૃતિ $3$ દ્વારા દર્શાવેલ સ્થિતિમાં તેની લંબાઈમાં વધારો કેટલો થશે ? $\left(g=9.8 \,ms ^{-2}\right)$

આકૃતિમાં દર્શવ્યા પ્રમાણે બ્લોક $P$ અને $Q$ વચ્ચે ઘર્ષણ છે. પરંતુ $Q$ અને તળિયાની સપાટી વચ્યે ઘર્ષણ લાગતું નથી. સ્પ્રિંગની સામાન્ય સ્થિતિમાં બ્લોક $Q, P$ તે $x=0$ સ્થિતિમાં છે. હવે બ્લોક $Q$ જમણી તરફ થોડો ખેંચીને છોડવામાં આવે છે. આ સ્પ્રિંગ બ્લોક પ્રણાલી $A$ જેટલા કંપવિસ્તારથી દોલનો કરે છે. જો આ સ્થિતિ $P$ બ્લોક $Q$ પરથી સરકવા લાગે તો ક્યા સ્થાને સરકીને નીચે પડશે?

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]