$h$ 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

$l$ લંબાઈ અને $m$ દળ ધરાવતા સળિયાના છેડાઓ બે સમાન સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલા છે. સળિયા તેના કેન્દ્ર $O$ ની આસપાસ મુક્તપણે ફરી શકે છે. સળિયાને છેડા $A$ પરથી થોડો નીચે દબાવીને મુક્ત કરવામાં આવે છે. પરિણામી દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

Difficult
View Solution

$9 \text{ kg}$ દ્રાવણ એક કાચની $U$-ટ્યુબમાં રેડવામાં આવે છે, જે નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. ટ્યુબનો આંતરિક વ્યાસ $2 \sqrt{\frac{\pi}{5}} \text{ m}$ છે અને દ્રાવણ તેની સંતુલન સ્થિતિ $(x=0)$ ની આસપાસ મુક્તપણે ઉપર-નીચે દોલન કરે છે. દોલનનો આવર્તકાળ સેકન્ડમાં કેટલો હશે? (આપેલ છે: $1 \text{ m}^3$ દ્રાવણનું દળ $\rho=900 \text{ kg/m}^3$, $g=10 \text{ m/s}^2$, ઘર્ષણ અને પૃષ્ઠતાણની અસરોને અવગણો).

એક રીંગને તેની ધાર પરના બિંદુ $S$ થી આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ લટકાવવામાં આવી છે. જ્યારે તેને સંતુલન સ્થિતિમાંથી સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $1 \, s$ ના આવર્તકાળ સાથે દોલન કરે છે. રીંગની ત્રિજ્યા ..... $m$ છે ($g = \pi^2$ લો).

એક મોટી આડી સપાટી $1 \, cm$ ના કંપનવિસ્તાર સાથે $S.H.M.$ માં ઉપર-નીચે ગતિ કરે છે. જો સપાટી પર મૂકવામાં આવેલ $10 \, kg$ દળ સતત તેની સાથે સંપર્કમાં રહે,તો $S.H.M.$ ની મહત્તમ આવૃત્તિ .... $Hz$ હશે.

સરળ આવર્ત ગતિ કરતા કણ પર લાગતું બળ ($F$ ન્યૂટનમાં) અને કણનું સ્થાનાંતર ($y$ મીટરમાં) વચ્ચેનો સંબંધ $500 F + \pi^2 y = 0$ છે. જો કણનું દળ $2 \text{ g}$ હોય, તો કણનો દોલનનો આવર્તકાળ કેટલો હશે ($\text{ s}$ માં)?

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