પારો ધરાવતી $V$-ટ્યુબનો એક છેડો સક્શન પંપ સાથે અને બીજો છેડો વાતાવરણ સાથે જોડાયેલ છે. ટ્યુબની બંને બાજુઓ સમક્ષિતિજ સાથે $45^{\circ}$ ના ખૂણે નમેલી છે. જ્યારે સક્શન પંપ દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે બે સ્તંભો વચ્ચે થોડો દબાણ તફાવત સર્જાય છે. શું $V$-ટ્યુબમાં રહેલો પારો સરળ આવર્ત ગતિ કરશે? કેશિકા અને સ્નિગ્ધ બળોને અવગણો. દોલનનો આવર્તકાળ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) હા,પારો સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરશે.
ધારો કે પારાના સ્તંભની કુલ લંબાઈ $L$ છે અને ટ્યુબનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. ધારો કે સંતુલન સ્થિતિથી ટ્યુબની સાથે પારાના સ્તરનું સ્થાનાંતર $x$ છે.
પુનઃસ્થાપક બળ $F$ એ બે બાજુઓમાં પારાના સ્તંભોની ઊંચાઈમાં તફાવતને કારણે છે.
ઊંચાઈમાં તફાવત $h = h_1 - h_2 = (l+x)\sin 45^{\circ} - (l-x)\sin 45^{\circ} = 2x \sin 45^{\circ} = 2x(1/\sqrt{2}) = x\sqrt{2}$.
પુનઃસ્થાપક બળ $F = -mg = -(\text{સ્થાનાંતરિત પ્રવાહીનું દળ})g = -(\rho A h)g = -\rho A g (x\sqrt{2})$.
પારાનું કુલ દળ $M = \rho A L$ છે.
ન્યૂટનના બીજા નિયમનો ઉપયોગ કરતા,$F = Ma$,તેથી $Ma = -\rho A g \sqrt{2} x$.
$(\rho A L) \frac{d^2x}{dt^2} = -\rho A g \sqrt{2} x$.
$\frac{d^2x}{dt^2} = -(\frac{g\sqrt{2}}{L})x$.
આ $SHM$ નું સમીકરણ છે જ્યાં $\omega^2 = \frac{g\sqrt{2}}{L}$.
આવર્તકાળ $T = \frac{2\pi}{\omega} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g\sqrt{2}}} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g \sqrt{2}}}$.

Explore More

Similar Questions

સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ ધરાવતી બે સમાન હલકી સ્પ્રિંગોને $l$ લંબાઈ અને $m$ દળ ધરાવતા સમાન આડા સળિયા $AB$ ના બે છેડાઓ પર આડી રીતે જોડવામાં આવી છે. સળિયો તેના કેન્દ્ર $O$ પર ધરી પર છે અને સમક્ષિતિજ સમતલમાં મુક્તપણે ફરી શકે છે. બંને સ્પ્રિંગના બીજા છેડા આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ દ્રઢ આધાર સાથે જોડાયેલા છે. સળિયાને નાના ખૂણા $\theta$ થી હળવેથી ધકેલીને મુક્ત કરવામાં આવે છે. પરિણામી દોલનની આવૃત્તિ કેટલી હશે?

$0.04 \text{ kg}$ દળ ધરાવતો પદાર્થ આલેખમાં દર્શાવ્યા મુજબ બળ $F$ ની અસર હેઠળ $x=0$ ની આસપાસ સરળ આવર્ત ગતિ $(SHM)$ કરે છે. ગતિનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

$10 \ g$ દળ ધરાવતા કણની સ્થિતિઊર્જા સ્થાનાંતર $x$ ના વિધેય તરીકે $(50 x^2 + 100) \ J$ છે. દોલનનો આવૃત્તિ શોધો.

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).

$M$ દળ અને $L$ લંબાઈનો એક સમાન સળિયો તેના કેન્દ્ર પર ધરી (pivot) કરેલો છે. તેના છેડાઓ $K$ બળ અચળાંક ધરાવતી બે સ્પ્રિંગ સાથે જોડાયેલા છે. આકૃતિમાં દર્શાવેલ સ્થિતિમાં,સ્પ્રિંગો તેમની કુદરતી લંબાઈમાં છે. જ્યારે સળિયાને નાના ખૂણે $\theta$ જેટલું સ્થાનાંતરિત કરીને મુક્ત કરવામાં આવે છે,ત્યારે સળિયો:

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