પારો ધરાવતી $V$-ટ્યુબનો એક છેડો સક્શન પંપ સાથે અને બીજો છેડો વાતાવરણ સાથે જોડાયેલ છે. ટ્યુબની બંને બાજુઓ સમક્ષિતિજ સાથે $45^{\circ}$ ના ખૂણે નમેલી છે. જ્યારે સક્શન પંપ દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે બે સ્તંભો વચ્ચે થોડો દબાણ તફાવત સર્જાય છે. શું $V$-ટ્યુબમાં રહેલો પારો સરળ આવર્ત ગતિ કરશે? કેશિકા અને સ્નિગ્ધ બળોને અવગણો. દોલનનો આવર્તકાળ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) હા,પારો સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરશે.
ધારો કે પારાના સ્તંભની કુલ લંબાઈ $L$ છે અને ટ્યુબનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. ધારો કે સંતુલન સ્થિતિથી ટ્યુબની સાથે પારાના સ્તરનું સ્થાનાંતર $x$ છે.
પુનઃસ્થાપક બળ $F$ એ બે બાજુઓમાં પારાના સ્તંભોની ઊંચાઈમાં તફાવતને કારણે છે.
ઊંચાઈમાં તફાવત $h = h_1 - h_2 = (l+x)\sin 45^{\circ} - (l-x)\sin 45^{\circ} = 2x \sin 45^{\circ} = 2x(1/\sqrt{2}) = x\sqrt{2}$.
પુનઃસ્થાપક બળ $F = -mg = -(\text{સ્થાનાંતરિત પ્રવાહીનું દળ})g = -(\rho A h)g = -\rho A g (x\sqrt{2})$.
પારાનું કુલ દળ $M = \rho A L$ છે.
ન્યૂટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરતા,$F = Ma$,તેથી $Ma = -\rho A g \sqrt{2} x$.
$(\rho A L) \frac{d^2x}{dt^2} = -\rho A g \sqrt{2} x$.
$\frac{d^2x}{dt^2} = -(\frac{g\sqrt{2}}{L})x$.
આ $SHM$ નું સમીકરણ છે જ્યાં $\omega^2 = \frac{g\sqrt{2}}{L}$.
આવર્તકાળ $T = \frac{2\pi}{\omega} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g\sqrt{2}}} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g \sqrt{2}}}$.

Explore More

Similar Questions

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

$V$ કદ ધરાવતા એક હવાના ચેમ્બરને $a$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતી ગરદન છે,જેમાં $m$ દળનો દડો બરાબર બંધ બેસે છે અને કોઈપણ ઘર્ષણ વિના ઉપર-નીચે ગતિ કરી શકે છે (આકૃતિ). દર્શાવો કે જ્યારે દડાને થોડો નીચે દબાવીને છોડવામાં આવે,ત્યારે તે $SHM$ (સરળ આવર્ત ગતિ) કરે છે. હવાનું દબાણ-કદનું પરિવર્તન સમતાપી છે તેમ ધારીને દોલનોના આવર્તકાળ માટેનું સૂત્ર મેળવો.

$10 \ g$ દળ ધરાવતા કણની સ્થિતિઊર્જા સ્થાનાંતર $x$ ના વિધેય તરીકે $(50 x^2 + 100) \ J$ છે. દોલનનો આવૃત્તિ શોધો.

'$r$' ત્રિજ્યાનો એક નાનો ગોળાકાર દડો '$R$' વક્રતા ત્રિજ્યા ધરાવતી ઘર્ષણરહિત વક્ર સપાટી પર ગબડે છે. તેની ગતિ સરળ આવર્ત ગતિ છે. તો તેના દોલનનો આવર્તકાળ કોના પ્રમાણમાં છે? ($g=$ ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ)

$4 \,kg$ દળ ધરાવતો એક કણ સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે,જેથી તેની સ્થિતિ ઊર્જા $U$ એ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સ્થાન $x$ સાથે બદલાય છે. દોલનોનો આવર્તકાળ ............ 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