દળરહિત $L$ લંબાઈના સળિયાને સમાન લંબાઈ ધરાવતી દોરી $AB$ અને $CD$ વડે લટકાવેલ છે. $m$ દળનો બ્લોક $O$ બિંદુએ લટકાવેલ છે. કે જેથી $BO$ અંતર $x$ છે. $AB$ ની પ્રથમ આવૃતિ અને $CD$ ની બીજી આવૃતિ સમાન થાય તો $‘x’$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
  • A$\frac{L}{5}$
  • B$\frac{4L}{5}$
  • C$\frac{3L}{4}$
  • D$\frac{L}{4}$
Difficult
Download our app for free and get startedPlay store
a
Frequency of \(1\) st harmonic of \(AB\)

\(=\frac{1}{2 \ell} \sqrt{\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{AB}}}{\mathrm{m}}}\)

Frequency of \(2\) nd harmonic of \(\mathrm{CD}\)

\(=\frac{1}{\ell} \sqrt{\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{CD}}}{\mathrm{m}}}\)

Given that the two frequencies are equal.

\(\therefore \frac{1}{2 \ell} \sqrt{\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{AB}}}{\mathrm{m}}}=\frac{1}{\ell} \sqrt{\frac{\mathrm{T}_{\mathrm{CD}}}{\mathrm{m}}}\)

\(\Rightarrow \frac{\mathrm{T}_{\mathrm{AB}}}{4}=\mathrm{T}_{\mathrm{CD}} \Rightarrow \mathrm{T}_{\mathrm{AB}}=4 \mathrm{T}_{\mathrm{CD}}\)             \(...(i)\)

For rotational equilibrium of massless rod, taking torque about point \(O.\)

\(\mathrm{T}_{\mathrm{AB}} \times \mathrm{x}=\mathrm{T}_{\mathrm{CD}}(\mathrm{L}-\mathrm{x})\)             \(...(ii)\)

For translational equilibrium,

\(\mathrm{T}_{\mathrm{AB}}+\mathrm{T}_{\mathrm{CD}}=\mathrm{mg}\)       \(..(iii)\)

On solving, \((i)\) \(\&(iii)\) we get, \(\mathrm{T}_{\mathrm{CD}}-\frac{\mathrm{mg}}{5}\)

\(\therefore \mathrm{T}_{\mathrm{AB}}=\frac{4 \mathrm{mg}}{5}\)

Substituting these values in \((ii)\) we get

\(\frac{4 m g}{5} \times x=\frac{m g}{5}(L-x)\)

\(\Rightarrow 4 \mathrm{x}=\mathrm{L}-\mathrm{x} \Rightarrow \mathrm{x}=\frac{\mathrm{L}}{5}\)

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
    નકકર ધાતુના ભોયતયિળા પર $ 1\; m $ લંબાઇનો એક ધાતુનો સળિયો એકદમ શિરોલંબ છોડવામાં આવે છે.ઓસિલોસ્કોપ વડે એ શોધવામાં આવ્યું કે અથડામણ  $1.2 \;kHz$  આવૃતિના સંગત તરંગ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ધાતુના સળિયામાં ધ્વનિની ઝડપ ($m/s$ માં) કેટલી હશે?
    View Solution
  • 2
    દોરી $75.0\, cm$ અંતરે રહેલા બે જડિત આધાર વચ્ચે બાંધેલી છે. તેની આવૃતિ $420\, Hz$ અને $315\, Hz$ છે. તેની વચ્ચે બીજી આવૃતિ આવતી નથી તો તેની લઘુત્તમ આવૃતિ ($Hz$ માં) કેટલી હશે?
    View Solution
  • 3
    પર્વત તરફ ગતિ કરતો કારનો ચાલક $600 \,Hz$ આવૃતિનો હોર્ન વગાડે છે. કારની ઝડપ $30 \,m / s$ છે. અને હવામાં અવાજની ઝડપ $330 \,m / s$ હોય, તો ચાલક દ્વારા સંભળાતા પરાવર્તીત અવાજની આવૃતિ ......... $Hz$ છે.
    View Solution
  • 4
    એક અનુનાદ નળીમાં બે અનુક્રમિત જગ્યાઓના સ્થાન $15 \,cm$ અને $48 \,cm$ અંતરે છે. જો સ્વરકાંટાની આવૃતિ $500 \,cps$ હોય તો અવાજની ઝડપ ........... $m/s$ હોય.
    View Solution
  • 5
    હવાના કણોનું સ્થાનાંતર $(s)$ એ ધ્વનિના તરંગ દ્વારા ઉત્પન્ન થતાં દબાણના તફાવત $(\Delta p)$ ના સમપ્રમાણમાં છે. સ્થાનાંતર $(s)$ એ ધ્વનિની ઝડપ $(v),$ હવાની ઘનતા $(\rho)$ અને આવૃતિ $(f)$ પર પણ આધાર રાખે છે. જો $\Delta p  \approx 10\, Pa , v  \approx 300\, m / s , p  \approx  1\, kg / m ^{3}$ અને $f \approx  1000 \,Hz$ હોય તો $s$ નું મૂલ્ય કયા ક્રમનું હશે?

    (ગુણકારનો અચળાંક $1$ લો)

    View Solution
  • 6
    તરંગનું સમીકરણ $y = {10^{ - 4}}\sin \,\left[ {100\,t - \frac{x}{{10}}} \right] $ વડે રજૂ કરવામાં આવે છે. તરંગનો વેગ ($m/s$ માં) કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    હુકના નિયમનુ પાલન કરતાં તારની લંબાઈમાં થતો વધારો $x$ છે ખેચાયેલા તાર માં અવાજ ની ગતિ $v$ છે. તાર ની લંબાઈ $1.5x$ કરવામાં આવે તો અવાજ ની ગતિ કેટલી થાય?
    View Solution
  • 8
    $‘SONAR’$ નીચેનામાંથી કયા તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે?
    View Solution
  • 9
    પ્રગામી તરંગનું સમીકરણ $y = 0.02\,\sin \,2\pi \left[ {\frac{t}{{0.01}} - \frac{x}{{0.30}}} \right]$ મુજબ આપવામાં આવે છે. જ્યાં $x$ અને $y$ મીટરમાં અને $t$ સેકન્ડમાં છે. તો તરંગનો વેગ ($ms^{-1}$ માં) કેટલો હશે?
    View Solution
  • 10
    $1.5 m$ લંબાઇની બંધ પાઇપની ત્રીજી આવૃત્તિ કેટલી ... $Hz$ થાય? હવામાં ધ્વનિનો વેગ $330 m/s$ છે.
    View Solution