પારા ધરાવતી એક $U$-ટ્યુબનો એક છેડો સક્શન પંપ સાથે અને બીજો છેડો વાતાવરણ સાથે જોડાયેલ છે. બંને સ્તંભો વચ્ચે થોડો દબાણનો તફાવત જાળવવામાં આવે છે. દર્શાવો કે, જ્યારે સક્શન પંપ દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે $U$-ટ્યુબમાં પારાનો સ્તંભ સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $U$-ટ્યુબના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે અને પારાની ઘનતા $\rho$ છે.
જ્યારે પારો એક ભુજામાં $h$ જેટલા નાના અંતરે સ્થાનાંતરિત થાય છે, ત્યારે બીજી ભુજામાં પણ સ્તર $h$ જેટલું બદલાય છે, જે $2h$ નો કુલ ઊંચાઈનો તફાવત બનાવે છે.
પુનઃસ્થાપક બળ $F$ એ $2h$ ઊંચાઈના વધારાના પારાના સ્તંભના વજન જેટલું હોય છે.
$F = -(\text{કદ} \times \text{ઘનતા} \times g) = -(A \times 2h \times \rho \times g) = -2A\rho gh$.
આ બળ સ્થાનાંતર $h$ ના પ્રમાણમાં છે, એટલે કે $F = -kh$, જ્યાં $k = 2A\rho g$ એ બળ અચળાંક છે.
પુનઃસ્થાપક બળ સ્થાનાંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોવાથી અને સંતુલન સ્થિતિ તરફ નિર્દેશિત હોવાથી, ગતિ સરળ આવર્ત ગતિ છે.
પારાના સ્તંભનું દળ $m$ એ $m = \text{કદ} \times \text{ઘનતા} = A \times l \times \rho$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $l$ એ પારાના સ્તંભની કુલ લંબાઈ છે.
આવર્તકાળ $T$ એ $T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt{\frac{Al\rho}{2A\rho g}} = 2\pi \sqrt{\frac{l}{2g}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આમ, પારાનો સ્તંભ સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે.

Explore More

Similar Questions

$U$-ટ્યુબમાં પ્રવાહી સ્તંભની ઊંચાઈ $0.3 \ m$ છે. જો એક બાજુના પ્રવાહીને દબાવીને મુક્ત કરવામાં આવે,તો પ્રવાહી સ્તંભનો આવર્તકાળ $....... \ s$ થશે.

$0.01 \ kg$ દળ ધરાવતો પદાર્થ $x = 0$ ની આસપાસ સરળ આવર્ત ગતિ $(S.H.M.)$ કરે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ બળની અસર હેઠળ છે (જ્યાં $F$ એ $N$ માં અને $x$ એ $m$ માં છે). આ $S.H.M.$ નો આવર્તકાળ ... $s$ છે. (આપેલ છે: આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા છે જેનો ઢાળ $k = 4 \ N/m$ છે,જે $x = 2 \ m$ પર $F = 8 \ N$ પરથી ગણવામાં આવેલ છે).

Difficult
View Solution

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક દડો ગોળાકાર છીછરા બાઉલ (ત્રિજ્યા $R$) માં સરક્યા વિના ગબડી રહ્યો છે અને સરળ આવર્ત ગતિ કરી રહ્યો છે. જો દડાની ત્રિજ્યા બમણી કરવામાં આવે,તો દોલનનો આવર્તકાળ

એક પીવાની સ્ટ્રોને પાણીના પાત્રમાં સપાટીથી $d$ ઊંડાઈ સુધી ડૂબાડવામાં આવે છે (આકૃતિ જુઓ). હવે તેમાં પાણીને પ્રારંભિક ઊંચાઈ $h_0$ સુધી ખેંચવામાં આવે છે અને પછી તેને દોલન કરવા માટે છોડી દેવામાં આવે છે. પરિણામે,પાણીની સપાટીથી તેની ઊંચાઈ $y$ સમયાંતરે બદલાય છે. ડેમ્પિંગને અવગણતા,$y$ માટેનું સમીકરણ શું છે? ($g$ એ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ છે):

$m$ દળનો એક કણ એક-પરિમાણીય સ્થિતિ ઊર્જા $U(x) = -ax^2 + bx^4$ માં ગતિ કરે છે,જ્યાં $a$ અને $b$ ધન અચળાંકો છે. સ્થિતિ ઊર્જાના ન્યૂનતમ બિંદુઓ પાસે થતા નાના દોલનોની કોણીય આવૃત્તિ કેટલી થાય?

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