$10\, kg$ દ્રવ્યમાનની એક વર્તુળાકાર તક્તી તેના કેન્દ્રથી જોડેલ તાર દ્વારા લટકાવવામાં આવેલ છે. આ તક્તીને ઘુમાવીને તારમાં વળ ચડાવી તેને મુક્ત કરવામાં આવે છે. આ વળ (ટોર્શનલ) દોલનોનો આવર્તકાળ $1.5\, s$ છે. આ તક્તીની ત્રિજ્યા $15 \,cm$ છે. આ તારનો ટોર્શનલ સ્પ્રિંગ-અચળાંક નક્કી કરો. ($\alpha -$ એ ટૉર્શનલ સ્પ્રિંગ-અચળાંક છે જે સંબંધ $J = -\alpha \theta $ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે. જ્યાં $J $ પુનઃસ્થાપક બળ-યુગ્મ અને $\theta $ એ વળ-કોણ છે.) 
  • A$1.97$
  • B$3.54$
  • C$4.67$
  • D$0.28$
Medium
Download our app for free and get startedPlay store
a
Mass of the circular disc, \(m=10 \,kg\)

Radius of the disc, \(r=15 \,cm =0.15\, m\)

The torsional oscillations of the disc has a time period, \(T=1.5\, s\)

The moment of inertia of the disc is:

\({I}=\frac{1}{2} m r^{2}\)

\(={2} \times(10) \times(0.15)^{2}\)

\(=0.1125 \,kg\, m ^{2}\)

\(T=2 \pi \sqrt{\frac{I}{\alpha}} a\)

Time period,

is the torsional constant.

\(\alpha=\frac{4 \pi^{2} I}{T^{2}}\)

\(=\frac{4 \times(\pi)^{2} \times 0.1125}{(1.5)^{2}}\)

\(=1.972\, Nm / rad\)

Hence, the torsional spring constant of the wire is \(1.972\, Nm\) \(rad\) \(^{-1}\).

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    બે $A$ અને $B$ જેમના બળ અચળાંક અનુક્રમે $300\, N/m$ અને $400\, N/m$ છે તેને શ્રેણીમાં જોડેલી છે. આ જોડાયેલી સ્પ્રિંગ ને $8.75\, cm$ જેટલી દબાવવામાં આવે છે. તો તેમાં સંગ્રહાતી ઉર્જાનો ગુણોત્તર $\frac{{{E_A}}}{{{E_B}}}$ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 2
    $m x^{2}-b x+k=0$

    અવમંદિત દોલનોમાં ઊર્જા મહતમ ઊર્જાથી અડધી કેટલા સમયે થાય. 

    View Solution
  • 3
    સમક્ષિતિજ દિશામાં $a$ પ્રવેગથી જતી કારમાં લટકાવેલ સાદા લોલકની આવૃત્તિ કારના પ્રવેગ સાથે...
    View Solution
  • 4
    લગભગ દળવિહિન $12.5 \,Nm ^{-1}$ જેટલો સ્પ્રિંગ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિગ સાથે બે દળ $m_1=1$ કિગ્રા અને $m_2=5$ કિગ્રા સાથે જ લટકાવવામાં આવેલ છે. જ્યારે તે બંને દળ મધ્યબિંદુુએ સ્થિર હોય ત્યારે તંત્રમાં ફેરફારના થાય તેમ $m_1$ દૂર કરવામાં આવે છે, હવે પછીના દોલનો માટેનો કંપવિસ્તાર ........ $cm$ હેશે.
    View Solution
  • 5
    સુરેખ પથ પર કણ સરળ આવર્તગતિ કરે છે. સ્થિર સ્થિતિમાંથી $\tau  \,s$ માં $a$ અંતર અને તેની પછીની $\tau \,s$ માં તે $2a$ અંતર સમાન દિશામાં કાપે તો .... 
    View Solution
  • 6
    $10\, kg$ દ્રવ્યમાનની એક વર્તુળાકાર તક્તી તેના કેન્દ્રથી જોડેલ તાર દ્વારા લટકાવવામાં આવેલ છે. આ તક્તીને ઘુમાવીને તારમાં વળ ચડાવી તેને મુક્ત કરવામાં આવે છે. આ વળ (ટોર્શનલ) દોલનોનો આવર્તકાળ $1.5\, s$ છે. આ તક્તીની ત્રિજ્યા $15 \,cm$ છે. આ તારનો ટોર્શનલ સ્પ્રિંગ-અચળાંક નક્કી કરો. ($\alpha -$ એ ટૉર્શનલ સ્પ્રિંગ-અચળાંક છે જે સંબંધ $J = -\alpha \theta $ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત છે. જ્યાં $J $ પુનઃસ્થાપક બળ-યુગ્મ અને $\theta $ એ વળ-કોણ છે.) 
    View Solution
  • 7
    $l$ લંબાઇ અને $k$. બળઅચળાંક ઘરાવતી સ્પ્રિંગને $m$ લગાવીને સરળ આવર્તગતિ કરાવતા તેની આવૃતિ $ f_1$.છે. સ્પ્રિંગને બે સમાન ભાગમાં ટુકડા કરી એક ટુકડાને $m$ દળ લટકાવીને સરળ આવર્ત ગતિ કરાવતા તેની આવૃતિ $f_2$...
    View Solution
  • 8
    અવમંદિત દોલનો માટે કોણીય આવૃતિ $\omega  = \sqrt {\left( {\frac{k}{m} - \frac{{{r^2}}}{{4{m^2}}}} \right)}$ મુજબ આપવામાં આવે છે જ્યાં $k$ બળ અચળાંક, $m$ દોલનોનું દળ અને $r$ અવમંદિત અચળાંક છે. જો $\frac{{{r^2}}}{{mk}}$ નો ગુણોત્તર $8\%$ મળતો હોય તો, અવમંદિત દોલનોની સરખામણીમાં દોલનોના આવર્તકાળમાં કેટલો ફેરફાર થાય?
    View Solution
  • 9
    નીચેનામાંથી કઈ દોલિત ગતિ છે?
    View Solution
  • 10
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતાં પદાર્થની સ્થિતિઊર્જા સમતોલન સ્થાનથી કંપવિસ્તારના અડધા અંતરે $2.5\, J$ છે,તો કુલઊર્જા કેટલી .... $J$ થાય?
    View Solution