स्प्रिंग नियतांक $k$ वाली दो समान स्प्रिंगों को चित्र में दिखाए अनुसार $m$ द्रव्यमान के एक ब्लॉक और स्थिर आधारों से जोड़ा गया है। दर्शाइए कि जब द्रव्यमान को उसकी साम्यावस्था से किसी भी ओर विस्थापित किया जाता है,तो वह सरल आवर्त गति करता है। दोलनों का आवर्तकाल ज्ञात कीजिए।

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(N/A) मान लीजिए कि द्रव्यमान को साम्यावस्था से दाईं ओर $x$ की छोटी दूरी तक विस्थापित किया जाता है,जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। इस स्थिति में,बाईं ओर की स्प्रिंग $x$ के बराबर लंबाई तक खिंच जाती है और दाईं ओर की स्प्रिंग उतनी ही लंबाई तक दब जाती है।
द्रव्यमान पर कार्य करने वाले बल इस प्रकार हैं:
$F_{1} = -k x$ (बाईं ओर की स्प्रिंग द्वारा लगाया गया बल,जो द्रव्यमान को माध्य स्थिति की ओर खींचने का प्रयास करता है)
$F_{2} = -k x$ (दाईं ओर की स्प्रिंग द्वारा लगाया गया बल,जो द्रव्यमान को माध्य स्थिति की ओर धकेलने का प्रयास करता है)
द्रव्यमान पर कार्य करने वाला कुल बल,$F$ इस प्रकार दिया गया है:
$F = F_{1} + F_{2} = -k x - k x = -2 k x$
चूंकि कुल बल $F$ विस्थापन $x$ के समानुपाती है और माध्य स्थिति की ओर निर्देशित है $(F \propto -x)$,इसलिए द्रव्यमान द्वारा की गई गति सरल आवर्त गति है।
इसे सरल आवर्त गति के मानक समीकरण $F = -K_{eff} x$ के साथ तुलना करने पर,हमें प्रभावी स्प्रिंग नियतांक $K_{eff} = 2 k$ प्राप्त होता है।
दोलनों का आवर्तकाल इस प्रकार है:
$T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{K_{eff}}} = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{2 k}}$

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$(a)$ दोनों स्थितियों में स्प्रिंग का अधिकतम विस्तार क्या है?
$(b)$ यदि चित्र $(a)$ में द्रव्यमान और चित्र $(b)$ में दोनों द्रव्यमानों को मुक्त कर दिया जाए,तो प्रत्येक स्थिति में दोलन का आवर्तकाल क्या होगा?

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