બે અનુક્રમે $m$ અને $2\, m$ દળ વાળા પદાર્થો $A$ અને $B$  ને લીસ્સી સપાટી પર મૂકેલા છે. તેઓને અવગણ્ય દળ ધરાવતી સ્પ્રિંગ સાથે જોડેલા છે . ત્રીજો $m$ દળનો પદાર્થ $C$ ને સપાટી પર મૂકેલો છે. પદાર્થ $C$ વેગ $v_0$ થી $A$ અને $B$ ને જોડતી રેખા પર ગતિ કરીને $A$ સાથે સ્થિતિસ્થાપક સંઘાત પામે છે. સંઘાત પછી ચોક્કસ સમય બાદ એવું જોવા મળ્યું કે $A$ અને $B$ નો તત્કાલિન વેગ સમાન છે અને સ્પ્રિંગ નું સંકોચન $x_0$ છે. તો સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ કેટલો થશે?
  • A$m\,\frac{{v_0^2}}{{x_0^2}}$
  • B$m\,\frac{{{v_0}}}{{2{x_0}}}$
  • C$2m\,\frac{{{v_0}}}{{{x_0}}}$
  • D$\frac{2}{3}m\,{\left( {\frac{{{v_0}}}{{{x_0}}}} \right)^2}$
AIEEE 2012, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
Initial momentum of the system block \((C)\)

\( = m{v_0}\) .After striking with \(A\), the block \(C\) comes to rest and now both block \(A\) and \(B\) moves with velocity \(v\) when compression in spring is \({x_0}.\)

By the law of conseravtion of linear momentum  

\(m{v_0} = \left( {m + 2m} \right)v \Rightarrow \frac{{{v_0}}}{3}\)

By the law of conservation of energy 

\(K.E. \,of\, block \,C = K.E.\ of\, system + P.E. of system\)

\(\begin{array}{l}
\frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}\left( {3m} \right){\left( {\frac{{{v_0}}}{3}} \right)^2} + \frac{1}{2}kx_0^2\\
 \Rightarrow \,\frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{6}mv_0^2 + \frac{1}{2}kx_0^2\\
 \Rightarrow \,\frac{1}{2}kx_0^2 = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{6}mv_0^2 = \frac{{mv_0^2}}{3}\\
\therefore \,\,\,\,\,\,\,k = \frac{2}{3}m{\left( {\frac{{{v_0}}}{{{x_0}}}} \right)^2}
\end{array}\)

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
    $x$-અક્ષ પર ગતિ કરી રહેલ એક કણની ( $t)$ સમયે સ્થિતિ $x$ એ $t=\sqrt{x}+2$ સમીકરણ વડે આપેલ છે જ્યાં $x$ મીટરમાં છે અને $t$ સેકન્ડમાં છે. બળ વડે પહેલી ચાર સેકન્ડો માં થયેલ કાર્ય ......... $J$
    View Solution
  • 2
    આપેલ આકૃતિ મુજબ, એક નાનો બોલ $P$ વર્તુળના ચોથાભાગ પર સરકીને તેના જેટલું જ સાલ ધરાવતા બીજા બોલ $Q$ને અથડાય છે, કે જે પ્રારંભમાં વિરામ સ્થિતિમાં છે. ઘર્ષણની અસર અવગણતા અને સંઘાત સ્થિતિસ્થાપક છે તેમ ધારતા, $Q$ બોલનો સંઘાતબાદ વેગ $..........$ હશે. $\left( g =10\,m / s ^2\right)$
    View Solution
  • 3
    $5\; kg$  દળના પદાર્થનું વેગમાન $10\; kg-m/s$ છે.તેના પર $0.2\; N $ બળ $ 10 \;seconds $ સમય સુધી લાગતાં ગતિઊર્જામાં થતો વધારો.....$J$
    View Solution
  • 4
    એક પદાર્થ પર લાગતું બળ $F$, તેના સ્થાનાંતર $x$ સાથે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બદલાય છે. બળ ન્યુટનમાં અને $x$ મીટરમાં છે. $x=0$ થી $x = 6\; m$ સુધી પદાર્થની ગતિ માટે બળ દ્વારા કેટલું કાર્ય ($J$ માં) થયું હશે?
    View Solution
  • 5
    એક બોલ $ 'h'$  ઉંચાઈ પરથી મુક્ત રીતે પતન કરે છે. આ બોલ સતત પટકાઈને પાછો ફરે છે. પાછો ફરતો બોલ અટક્યા પહેલાં તેણે કેટલું અંતર કાપ્યું હશે?
    View Solution
  • 6
    $V$ વેગથી જતી $m$ દળની ગોળી રેતી ભરેલ $M$ દળની થેલીમાં ધૂસીને સ્થિર થઇ જાય છે.જો થેલી $h$ ઊંચાઇ પર જતી હોય,તો  ગોળીનો શરૂઆતનો વેગ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    નીચે બે કથનો આપેલા છે.

    કથન $I$ : સમાન ગતિ ઊર્જા વડે ગતિ કરતા ટ્રક અને કારને સમાન પ્રતિબળ ઉત્પન્ન કરતી બ્રેક લગાડીને ઉભા રાખવામાં આવે છે. બંને સમાન અંતર બાદ સ્થિર થશે.

    કથન $II$: પૂર્વ દિશામાં ગતિ કરતી કાર વળીને ઉત્તર તરફ ગતિ કરે છે, તેની ઝડપ બદલાયા સિવાયની રહે છે. કારનો પ્રવેગ શૂન્ય છે.

    ઉપર્યુક્ત કથનોના સંદર્ભમાં, નીચે આપેલ વિકલ્પમાંથી સાચો ઉત્તર પસંદ કરો.

    View Solution
  • 8
    એક સ્થિર કણ $m_1$ અને $m_2$ દળવાળા બે કણોમાં વિસ્ફોટ પામીને તે વિરુદ્વ દિશામાં $v_1$ અને $v_2$ જેટલા વેગથી ગતિ કરે છે. તેમની ગતિઊર્જાનો ગુણોત્તર ${E_1}/{E_2}$ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    સ્થિર સ્થિતિમાં રહેલા $m$ દળના પદાર્થ પર બળ લાગતાં $t_1$ સમયમાં $v_1$ વેગ પ્રાપ્ત કરે છે.તો $t$ સમય પછી પાવર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 10
    $10\,kg$ દળનો એક બ્લોક $x$-અક્ષ પર $F=5 x\,N$ બળની અસર હેઠળ છે. આ બળ વડે બ્લોકને $x=2\,m$ થી $4\,m$ સુધી ગતિ કરવા માટે કરવું પડતું કાર્ય ...... $J$ હશે.
    View Solution