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

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:

ડેમ્પ્ડ ઓસિલેટરની કોણીય આવૃત્તિ $\omega = \sqrt{\frac{k}{m} - \frac{r^2}{4m^2}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $k$ એ સ્પ્રિંગ અચળાંક છે,$m$ એ ઓસિલેટરનું દળ છે અને $r$ એ ડેમ્પિંગ અચળાંક છે. જો ગુણોત્તર $\frac{r^2}{mk}$ એ $8\%$ હોય,તો અનડેમ્પ્ડ ઓસિલેટરની સરખામણીમાં સમયગાળામાં થતો ફેરફાર આશરે નીચે મુજબ છે:

ડેમ્પ્ડ $SHM$ માં,ડેમ્પિંગ અચળાંકનો $SI$ એકમ શું છે?

શા માટે સંપૂર્ણપણે શુદ્ધ સરળ આવર્ત ગતિ શક્ય નથી?

$0.1\, kg$ દળનો એક બ્લોક $640\, Nm^{-1}$ સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ છે અને $10^{-2}\, kg\,s^{-1}$ ડેમ્પિંગ અચળાંક ધરાવતા માધ્યમમાં દોલનો કરે છે. આ તંત્ર તેની ઉર્જા ધીમે ધીમે ગુમાવે છે. તેના દોલનોની યાંત્રિક ઉર્જા તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના અડધા સુધી ઘટવા માટે લાગતો સમય ..... $s$ ની સૌથી નજીક 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