રેખીય સરળ આવર્ત ગતિ કરતા કણ માટે સ્થિતિઊર્જા વિધેય $V(x) = k x^{2} / 2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $k$ એ ઓસિલેટરનો બળ અચળાંક છે. $k = 0.5 \; N m^{-1}$ માટે,$V(x)$ વિરુદ્ધ $x$ નો આલેખ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. સાબિત કરો કે આ સ્થિતિમાન હેઠળ ગતિ કરતા $1 \; J$ કુલ ઊર્જા ધરાવતા કણે $x = \pm 2 \; m$ પર પહોંચતા 'પાછા ફરવું' પડે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) કણની કુલ ઊર્જા,$E = 1 \; J$.
બળ અચળાંક,$k = 0.5 \; N m^{-1}$.
યાંત્રિક ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,કુલ ઊર્જા $E$ એ ગતિઊર્જા $K$ અને સ્થિતિઊર્જા $V(x)$ નો સરવાળો છે:
$E = K + V(x)$
$E = K + \frac{1}{2} k x^{2}$
વળાંકના બિંદુઓ (turning points) પર,કણ ક્ષણિક રીતે સ્થિર થાય છે,જેનો અર્થ છે કે તેનો વેગ શૂન્ય છે,અને પરિણામે,તેની ગતિઊર્જા $K$ શૂન્ય છે.
તેથી,વળાંકના બિંદુઓ પર,કુલ ઊર્જા સંપૂર્ણપણે સ્થિતિઊર્જા છે:
$E = V(x)$
$1 = \frac{1}{2} k x^{2}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$1 = \frac{1}{2} \times 0.5 \times x^{2}$
$1 = 0.25 \times x^{2}$
$x^{2} = \frac{1}{0.25} = 4$
$x = \pm 2 \; m$.
આમ,જ્યારે કણ $x = \pm 2 \; m$ પર પહોંચે છે ત્યારે તેણે 'પાછા ફરવું' પડે છે.

Explore More

Similar Questions

આલેખ $S$.$H$.$M$. કરતા કણના સ્થાનાંતરનો સમય સાથેનો ફેરફાર દર્શાવે છે. આ આલેખ પરથી આપણે અનુમાન લગાવી શકીએ કે

એક કણ તેના સંતુલન સ્થાનથી $T$ આવર્તકાળ સાથે સરળ આવર્ત ગતિ શરૂ કરે છે. $t = \frac{T}{12}$ સમયે,તેની ગતિઊર્જા અને સ્થિતિઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો હશે? $\left[\sin \frac{\pi}{3} = \cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}, \sin \frac{\pi}{6} = \cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}\right]$.

એક સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ ધ્યાનમાં લો. જ્યારે $SHM$ માં સ્થાનાંતર કંપવિસ્તારના અડધા $\left(\frac{1}{2}\right)$ હોય ત્યારે $K$ અને $U$ એ ગતિ ઉર્જા અને સ્થિતિ ઉર્જા છે. નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

જ્યારે કણ તેના અંતિમ બિંદુથી અડધા અંતરે હોય ત્યારે સરળ આવર્ત દોલકની સ્થિતિ ઉર્જા કેટલી હશે? (જ્યાં $E$ એ કુલ ઉર્જા છે)

સરળ આવર્ત ગતિ કરતી એક વસ્તુનું સ્થાનાંતર $x_{1}$ હોય ત્યારે સ્થિતિઊર્જા $P_{1}$ છે. તેનું સ્થાનાંતર $x_{2}$ હોય ત્યારે સ્થિતિઊર્જા $P_{2}$ છે. તો સ્થાનાંતર $(x_{1}+x_{2})$ પર સ્થિતિઊર્જા $P$ 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