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
    બે તરંગો એક સ્થિત તરંગ ઉત્પન્ન કરે છે જેને નીચેના સમીકરણ વડે દર્શાવવામાં આવે છે. 

    ${y}=1.0\, {mm} \cos \left(1.57 \,{cm}^{-1}\right) {x} \sin \left(78.5\, {s}^{-1}\right) {t}$

    ${x}>0$ ના ક્ષેત્રમાં ઉગમબિંદુથી નજીકનું નિસ્પંદ બિંદુ ${x}=\ldots \ldots \ldots\, {cm}$ અંતરે હશે. 

    View Solution
  • 2
    $2.06 \times 10^{4} \;\mathrm{N} $ તણાવવાળા સ્ટીલના તારમાં એક લંબગત તરંગ $v$ વેગથી ગતિ કરે છે. જ્યારે તણાવ $T$ થાય ત્યારે વેગ $\frac v2$ થાય તો ${T}$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
    View Solution
  • 3
    અનુનાદ નળીના પ્રયોગમાં $512 Hz$ નો સ્વરકાંટો વાપરવામાં આવે છે. પ્રથમ અનુનાદ $30.7\, cm$ અને બીજો અનુનાદ $63.2 cm$ પર થાય છે. ઘ્વનિનો વેગ માપવામાં કેટલી ખામી રહે ...... $cm/sec$ ? (હવામાં ધ્વનિની ઝડપ =$ 332 ms^{-1}$ )
    View Solution
  • 4
    ઉદ્‍ગમથી $1m$ અંતરે ધ્વનિની તીવ્રતા $40dB$ છે,માણસની થ્રેશોલ્ડ તીવ્રતા $20dB$ હોય,તો કેટલા ... $m$ મહત્તમ અંતર સુધી તે અવાજ સાંભળી શકે?
    View Solution
  • 5
    ચોરસ પ્લેટના ચારેય ખૂણાના યામ $(0, 0), (L, 0), (L, L)$ અને $(0, L)$ છે.ધારને અથડાવવાથી લંબગત સ્થિત તરંગ ઉત્પન્ન થાય છે, $u(x, y)$ ને $(x, y)$ બિંદુનું સ્થાનાંતર તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે, $u$નું સમીકરણ ...... .
    View Solution
  • 6
    બે દોરી $X$ અને $Y$ , $4Hz$ સ્પંદ આવૃત્તિ ઉત્પન્ન કરે છે.દોરી $Y$ માં તણાવ વધારતાં, $2 Hz$ સ્પંદ આવૃત્તિ ઉત્પન્ન થાય છે. દોરી $X$ ની આવૃત્તિ $300 Hz $ હોય,તો દોરી $Y$ ની મૂળ આવૃત્તિ કેટલી .... $Hz$ થાય?
    View Solution
  • 7
    એક સ્વરકાંટાની આવૃતિ $800 \;{Hz}$ છે જે ઉપરથી ખુલ્લુ અને નીચેથી બંધ પાણી ભરેલી નળી સાથે અનુનાદિત થાય છે. ક્રમિક અનુનાદ $9.75 \;{cm}, 31.25\;{cm}$ અને $52.75\; {cm} $ લંબાઈ પર જોવા મળે છે. હવામાં ધ્વનિની ઝડપ કેટલા .....$m/s$ હશે?
    View Solution
  • 8
    બે સમાન દોરીની મૂળભૂત આવૃત્તિ $100 Hz$ છે, એક દોરીમાં તણાવ $4\%$ વધારતાં કેટલા સ્પંદ ઉત્પન્ન થાય?
    View Solution
  • 9
    $NTP$ એ રહેલ $4.0\; g$ વાયુ $22.4$ લિટર કદ રોકે છે. અચળ કદે વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $5.0\; JK^{-1}mol^{-1}$ છે. જો $NTP$ એ આ વાયુમાં ધ્વનિનો વેગ $952 \;ms^{-1}$ હોય, તો અચળ દબાણે વાયુની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા ($J K^{-1} mol^{-1}$) કેટલી થાય?

    (વાયુનો અચળાંક $R=8.3 \;JK ^{-1} mol ^{- 1}$ લો)

    View Solution
  • 10
    જ્યારે બે સ્વરકાંટાને (સ્વરકાંટા$-1$ અને સ્વરકાંટા$-2$)  એકસાથે ધ્વનિત કરતાં પ્રતિ સેકન્ડે $4$ સ્પંદ સંભળાય છે. સ્વરકાંટા$-2$ ના પાંખિયા પર ટેપ લગાવવામાં આવે તો પ્રતિ સેકન્ડે $6$ સ્પંદ સંભળાય છે. જો સ્વરકાંટા$-1$ ની આવૃતિ $200\, Hz$ હોય તો સ્વરકાંટા$-2$ ની મૂળભૂત આવૃતિ($Hz$ માં) કટલી હશે?
    View Solution