$h$ ઊંચાઈ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો લાકડાનો નળાકાર ટુકડો પાણીમાં તરે છે. તેને નીચેની તરફ દબાવીને મુક્ત કરવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે આ ટુકડો $T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{A\rho g}}$ આવર્તકાળ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરશે,જ્યાં $m$ એ પદાર્થનું દળ છે અને $\rho$ એ પ્રવાહીની ઘનતા છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે લાકડાના ટુકડાને $y$ જેટલા સ્થાનાંતરથી નીચેની તરફ દબાવવામાં આવે છે. ટુકડા દ્વારા વિસ્થાપિત વધારાનું પ્રવાહીનું કદ $V_{disp} = A \times y$ થશે.
આ વધારાના વિસ્થાપિત કદને કારણે ટુકડા પર લાગતું વધારાનું ઉત્પ્લાવક બળ $F_b$ એ વિસ્થાપિત પ્રવાહીના વજન જેટલું હોય છે:
$F_b = V_{disp} \times \rho \times g = (A \times y) \times \rho \times g = (A \rho g) y$.
આ ઉત્પ્લાવક બળ સ્થાનાંતર $y$ ની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગતું હોવાથી,પુનઃસ્થાપક બળ $F$ નીચે મુજબ મળે:
$F = - (A \rho g) y$.
આ સમીકરણ $F = -ky$ ના સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $k = A \rho g$ એ અસરકારક બળ અચળાંક છે.
પુનઃસ્થાપક બળ એ સ્થાનાંતરના સમપ્રમાણમાં અને સંતુલન સ્થાન તરફ હોવાથી,લાકડાના ટુકડાની ગતિ સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ છે.
$SHM$ નો આવર્તકાળ $T$ નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$.
સૂત્રમાં $k = A \rho g$ મૂકતા:
$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{A \rho g}}$.
આમ,સાબિત થાય છે કે લાકડાનો ટુકડો આપેલ આવર્તકાળ સાથે $SHM$ કરે છે.

Explore More

Similar Questions

એક પદાર્થ $F_1$ બળની અસર હેઠળ $(4/5) \ s$ ના આવર્તકાળ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે. જો બળ બદલીને $F_2$ કરવામાં આવે,તો તે $(3/5) \ s$ ના આવર્તકાળ સાથે $SHM$ કરે છે. જો બંને બળો $F_1$ અને $F_2$ એકસાથે પદાર્થ પર એક જ દિશામાં કાર્ય કરે,તો તેનો આવર્તકાળ ($s$ માં) કેટલો હશે?

Difficult
View Solution

$0.01 \ kg$ દળ ધરાવતો પદાર્થ $x = 0$ ની આસપાસ સરળ આવર્ત ગતિ $(S.H.M.)$ કરે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ બળની અસર હેઠળ છે (જ્યાં $F$ એ $N$ માં અને $x$ એ $m$ માં છે). આ $S.H.M.$ નો આવર્તકાળ ... $s$ છે. (આપેલ છે: આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે જેનો ઢાળ $k = 4 \ N/m$ છે,જે $x = 2 \ m$ પર $F = 8 \ N$ પરથી ગણવામાં આવેલ છે).

Difficult
View Solution

$2.0 \, m$ લંબાઈનો એક સમાન સળિયો એક છેડેથી લટકાવવામાં આવે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ નાના કંપવિસ્તાર સાથે દોલન કરાવવામાં આવે છે. દોલનનો આવર્તકાળ આશરે .... $\sec$ છે.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક દડો ગોળાકાર છીછરા બાઉલ (ત્રિજ્યા $R$) માં સરક્યા વિના ગબડી રહ્યો છે અને સરળ આવર્ત ગતિ કરી રહ્યો છે. જો દડાની ત્રિજ્યા બમણી કરવામાં આવે,તો દોલનનો આવર્તકાળ

એક કણ $A$ કંપવિસ્તારની રેખીય સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે. જ્યારે તે તેના મધ્યમાન અને અંતિમ સ્થાનની વચ્ચે હોય,ત્યારે તેના વેગ અને પ્રવેગના મૂલ્યો સમાન છે. ગતિનો આવર્તકાળ કેટલો છે?

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