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
    $ y = a\cos (kx - \omega \,t) $ તરંગ સાથે બીજા તરંગનું સંપાતીકરણ કરવાથી સ્થિર તરંગ મળે છે.જો $x=0$ પાસે, નિસ્પંદ બિંદુ હોય,તો બીજા તરંગનું સમીકરણ શું હોય?
    View Solution
  • 2
    બે તરંગોનું સમીકરણ

    $y_1=5 \sin 2 \pi(75 t-0.25 x)$

    $y_2=10 \sin 2 \pi(150 t-0.50 x)$

    છે. આ બે તરંગોની તીવ્રતાનો ગુણોત્તર $\frac{I_1}{I_2}$ કેટલો છે.

    View Solution
  • 3
    $60$ $cm$ લંબાઇ ધરાવતો એક ગેનાઇટનો સળિયો તેનાં મધ્યબિંદુ આગળથી જડિત કરી તેમાં સંગત $(loggitudinal )$ દોલનો પ્રસ્થાપિત કરવામાં આવે છે.ગ્રેનાઇટની ઘનતા $2.7 \times 10^3 $ $kg/m^3$ અને તેનો યંગ મોડયુલસ $9.27 \times 10^{10}$ $Pa$ છે.આ સંગત તરંગોની મૂળભૂત આવૃત્તિ કેટલી ... $kHz$ હશે?
    View Solution
  • 4
    $3$ અને $5 \,m $ કંપવિસ્તાર ધરાવતા બે તરંગોથી સ્પંદ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.મહત્તમ અને લઘુત્તમ તીવ્રતાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 5
    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
  • 6
    પરસ્પર લંબ હોય, તેવા બે રોડ પર $72km/hr$ અને $36 km/hr$ ના વેગથી જતી કાર એકબીજાને ક્રોસ કરે છે,પહેલી કાર $280Hz$ નો હોર્ન વગાડતાં બંને કારને જોડતી રેખાએ રોડ સાથે બનાવેલો ખૂણો $45°$ હોય,તો બીજા કારના ડ્રાઇવરને કેટલી .... $Hz$ આવૃત્તિ સંભળાય?
    View Solution
  • 7
    સ્વરકાંટો $1sec$ માં $256$ કંપન કરે છે,હવામાં ધ્વનિની ઝડપ $330 \,m/s$ હોય,તો ધ્વનિની તરંગલંબાઇ કેટલી  .... $m$ થાય?
    View Solution
  • 8
    તરંગની આવૃત્તિ‘ $ n $ ’, તરંગલંબાઇ ‘ $ \lambda $ ’અને ઝડપ ‘ $ v $ ’ વચ્ચેનો સંબંધ શું થાય?
    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
    ક્રોસિંગ નજીક પહોંચતી ટ્રેનની ઝડ૫ $20 \,ms ^{-1}$ છે. તે જ્યારે ક્રોસિંગથી $1 \,km$ દુર હોય ત્યારે $640 \,Hz$ આવૃતિની સીટી વગાડે છે. હવા શાંત છે અને હવામાં અવાજની ઝડપ $330\,ms ^{-1}$ છે. ક્રોસિંગથી લંબ રીતે $\sqrt{3} \,km$ દૂર ઉભેલા શ્રોતા વડે ........ $Hz$ આવૃતિ સંભળાશે.
    View Solution