$m$ દળ ધરાવતો એક પદાર્થ $U(x) = U_0 (1 - \cos \alpha x)$ પોટેન્શિયલ ક્ષેત્રમાં સ્થિત છે,જ્યાં $U_0$ અને $\alpha$ અચળાંકો છે. નાના દોલનો માટે આવર્તકાળ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ક્ષેત્ર સાથે સંકળાયેલ સ્થિતિ ઊર્જા $U(x) = U_0 (1 - \cos \alpha x)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બળ $F$ એ સ્થિતિ ઊર્જા સાથે $F = -\frac{dU}{dx}$ દ્વારા સંબંધિત છે.
$\frac{dU}{dx} = \frac{d}{dx} [U_0 (1 - \cos \alpha x)] = U_0 \alpha \sin \alpha x$.
તેથી,$F = -U_0 \alpha \sin \alpha x$.
નાના દોલનો માટે,$\alpha x$ ખૂબ નાનું છે,તેથી $\sin \alpha x \approx \alpha x$.
આમ,$F \approx -U_0 \alpha (\alpha x) = -U_0 \alpha^2 x$.
આ $F = -k x$ સ્વરૂપની સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ નું સમીકરણ છે,જ્યાં અસરકારક સ્પ્રિંગ અચળાંક $k = U_0 \alpha^2$ છે.
$SHM$ માટે,કોણીય આવૃત્તિ $\omega$ એ $\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{U_0 \alpha^2}{m}} = \alpha \sqrt{\frac{U_0}{m}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આવર્તકાળ $T$ એ $T = \frac{2 \pi}{\omega}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\omega$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $T = \frac{2 \pi}{\alpha \sqrt{\frac{U_0}{m}}} = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{U_0 \alpha^2}}$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

$x-$અક્ષ પર ગતિ કરતા $1\,kg$ દળના કણની સ્થિતિઊર્જા $U = 4(1 - \cos 2x)\,J$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $x$ એ $meters$ માં છે. નાના દોલનોનો આવર્તકાળ ($sec$ માં) કેટલો હશે?

Difficult
View Solution

એક રીંગને તેની ધાર પરના બિંદુ $S$ થી આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ લટકાવવામાં આવી છે. જ્યારે તેને સંતુલન સ્થિતિમાંથી સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $1 \, s$ ના આવર્તકાળ સાથે દોલન કરે છે. રીંગની ત્રિજ્યા ..... $m$ છે ($g = \pi^2$ લો).

એક પીવાની સ્ટ્રોને પાણીના પાત્રમાં સપાટીથી $d$ ઊંડાઈ સુધી ડૂબાડવામાં આવે છે (આકૃતિ જુઓ). હવે તેમાં પાણીને પ્રારંભિક ઊંચાઈ $h_0$ સુધી ખેંચવામાં આવે છે અને પછી તેને દોલન કરવા માટે છોડી દેવામાં આવે છે. પરિણામે,પાણીની સપાટીથી તેની ઊંચાઈ $y$ સમયાંતરે બદલાય છે. ડેમ્પિંગને અવગણતા,$y$ માટેનું સમીકરણ શું છે? ($g$ એ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ છે):

$U$-ટ્યુબમાં પ્રવાહી સ્તંભની ઊંચાઈ $0.3 \ m$ છે. જો એક બાજુના પ્રવાહીને દબાવીને મુક્ત કરવામાં આવે,તો પ્રવાહી સ્તંભનો આવર્તકાળ $....... \ s$ થશે.

$m$ દળ ધરાવતો એક મણકો $l$ લંબાઈની ખેંચાયેલી,વજનરહિત દોરીના મધ્યબિંદુ પર બાંધેલો છે અને તેને ઘર્ષણરહિત આડી સપાટી પર મૂકવામાં આવ્યો છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,નાના સ્થાનાંતર $x$ માટે,જો દોરીમાં તણાવ $T$ હોય,તો દોલનનો આવૃત્તિ કેટલી 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