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

એક ડેમ્પ્ડ હાર્મોનિક ઓસિલેટરનું સ્થાનાંતર $x(t) = e^{-0.1t} \cos(10\pi t + \varphi)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. તેના કંપનનો કંપવિસ્તાર તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના અડધા સુધી ઘટવા માટે લાગતો સમય આશરે .... $s$ છે.

$100 \,g$ દળનો એક બ્લોક $450 \,N m^{-1}$ સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલ છે અને તે શિરોલંબ દિશામાં દોલનો કરે છે. આ બ્લોક-સ્પ્રિંગ તંત્ર $69.3 \,g \,s^{-1}$ ના ડેમ્પિંગ અચળાંક ધરાવતા સ્નિગ્ધ માધ્યમમાં છે. દોલનોનો કંપવિસ્તાર તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના અડધા થવા માટે લાગતો સમય શોધો. (લો, $\ln 2 = 0.693$) ($\,s$ માં)

શુદ્ધ સરળ આવર્ત ગતિ એટલે શું? વ્યવહારમાં તે $100 \%$ શા માટે શક્ય નથી?

એક ડેમ્પ્ડ ઓસિલેટરનો કંપવિસ્તાર સમય સાથે $A(t) = A_0 \exp(-bt / 2m)$ મુજબ બદલાય છે, જ્યાં $b = 70 \text{ g/s}$ અને $m = 200 \text{ g}$ છે. યાંત્રિક ઉર્જા તેના પ્રારંભિક મૂલ્યના એક-ચતુર્થાંશ સુધી ઘટવા માટે કેટલો સમય લાગશે ($s$ માં)? ($\ln 2 = 0.7$ લો)

$m \frac{d^2x}{dt^2} + b \frac{dx}{dt} + kx = 0$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવતા ડેમ્પ્ડ હાર્મોનિક ઓસિલેટર માટે, તે સમય $t$ શોધો જેના પછી યાંત્રિક ઉર્જા તેના પ્રારંભિક મહત્તમ મૂલ્ય કરતા અડધી થઈ જાય.

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