$m$ 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

$r$ ત્રિજ્યાનો એક ગોળો $R$ વક્રતા ત્રિજ્યા ધરાવતા અંતર્ગોળ અરીસા પર રાખેલ છે. આ ગોઠવણ એક આડી ટેબલ પર રાખવામાં આવી છે. જો ગોળાને તેના સંતુલન સ્થાનથી સ્થાનાંતરિત કરીને છોડી દેવામાં આવે,તો તે $S$.$H$.$M$. કરે છે. દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો હશે? ($g =$ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ)

નીચે દર્શાવેલ બંને આકૃતિઓમાં પૃથ્વીના વ્યાસ પર એક કાણું છે. પ્રથમ આકૃતિમાં, એક કણને બિંદુ $A$ થી મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તે $T_1$ આવર્તકાળ સાથે દોલન કરે છે. બીજી આકૃતિમાં, તે જ કણને બિંદુ $B$ થી મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તે $T_2$ આવર્તકાળ સાથે દોલન કરે છે. તો [$O$ એ પૃથ્વીનું કેન્દ્ર છે]

Difficult
View Solution

પદાર્થના દોલનની પ્રાકૃતિક આવૃત્તિ શેના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે?

$L$ લંબાઈ અને $M$ દળ ધરાવતો એક સમાન સળિયો તેના કેન્દ્ર પરથી ધરી પર ફરે છે. તેના બે છેડાઓ સમાન સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ ધરાવતી બે સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલા છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સ્પ્રિંગને દ્રઢ આધાર સાથે જોડવામાં આવી છે અને સળિયો સમક્ષિતિજ સમતલમાં દોલન કરવા માટે મુક્ત છે. સળિયાને એક દિશામાં નાના ખૂણે $\theta$ જેટલો ધકેલીને મુક્ત કરવામાં આવે છે. તો દોલનની આવૃત્તિ કેટલી હશે?

$h$ 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.

Difficult
View Solution

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