દોરી વડે લટકાવેલ એક બોલ શિરોલંબ સમતલમાં એવી રીતે ગતિ કરે છે કે જેથી તેના અત્યંત બિંદુ અને સૌથી નીચેનાં બિંદૂ આગળ પ્રવેગનું મૂલ્ય સમાન રહે. અંત્ય બિંદુ આગળ માટે દોરીનાં આવર્તન કોણ $(\theta)$_____થશે.
  • A $\tan ^{-1}(\sqrt{2})$
  • B $2 \tan ^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)$
  • C $\tan ^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)$
  • D $2 \tan ^{-1}\left(\frac{1}{\sqrt{5}}\right)$
JEE MAIN 2024, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
Loss in kinetic energy \(=\) Gain in potential energy

\( \Rightarrow \frac{1}{2} \mathrm{mv}^2=\mathrm{mg} \ell(1-\cos \theta)\)

\( \Rightarrow \frac{\mathrm{v}^2}{\ell}=2 \mathrm{~g}(1-\cos \theta)\)

Acceleration at lowest point \(=\frac{\mathrm{v}^2}{\ell}\)

Acceleration at extreme point \(=g \sin \theta\)

Hence, \(\frac{\mathrm{v}^2}{\ell}=\mathrm{g} \sin \theta\)

\( \therefore \sin \theta=2(1-\cos \theta) \)

\( \Rightarrow \tan \frac{\theta}{2}=\frac{1}{2} \Rightarrow \theta=2 \tan ^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)\)

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
    $A$ જેટલો આડછેદ ધરાવતા એક સમાંગ તારમાંથી બનાવેલા સાદા લોલકનો આવર્તકાળ $T$ છે.જયારે વધારાનું દળ $M$ દોલકમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનો આવર્તકાળ બદલાઇ $TM$ થાય છે.જો તારના દ્વવ્ય માટે યંગનો સ્થિતિસ્થાપકતા અંક થ હોય,તો $\frac{1}{Y}$ _______ જેટલો થશે. ( $g$ ગુરુત્વીય પ્રવેગ છે.)
    View Solution
  • 2
    એક કણ સરળ આવર્તગતિ કરે છે. તેનો વેગ $v$ એ તેના સ્થાન $(x)$ સાથે $v^2+a x^2=b$ પ્રમાણે આધાર રાખે છે. અહીં $a$ અને $b$ ધન અચળાંકો છે. આ દોલનોની આવૃતિ કેટલી હશે ?
    View Solution
  • 3
    બે સરળ આવર્ત ગતિના સમીકરણ

    $x_{1}=5 \sin \left(2 \pi t+\frac{\pi}{4}\right), x_{2}=5 \sqrt{2}(\sin 2\pi t+\cos 2 \pi t).$

    તો $x_{1}$ અને $x_{2}$ના કંપવિસ્તારનો ગુણોતર .....

    View Solution
  • 4
    નીચે દર્શાવેલ સમીકરણોમાં કયું સમીકરણ સ.આ.ગ. દર્શાવે છે?

    $(A)\;y= sin\omega t-cos\omega t$

    $(B)\;y=sin^3\omega t$

    $(C)\;y=5cos\left( {\frac{{3\pi }}{4} - 3\omega t} \right)$

    $(D)\;y=1+\omega t+{\omega ^2}{t^2}$

    View Solution
  • 5
    નળાકાર લાકડાના(ઘનતા$= 650\, kg\, m^{-3}$), ટુકડાના તળિયાનું ક્ષેત્રફળ $30\,cm^2$ અને ઊંચાઈ $54\, cm$ ધરાવતો બ્લોક $900\, kg\, m^{-3}$ ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહીમાં તરે છે. બ્લોકને થોડોક ડૂબાડીને મુક્ત કરવામાં આવે તો તે દોલનો કરે છે. આ બ્લોકના દોલનોનો આવર્તકાળ કેટલા $cm$ લંબાઈ ધરાવતા સાદા લોલકનાં આવર્તકાળ જેટલો હશે?
    View Solution
  • 6
    $Y=\sin \omega t+\cos \omega t$ સમીકરણ દ્વારા રજૂ થતી આવર્તી ગતિ માટે ગતિનો કંપવિસ્તાર $............$ છે.
    View Solution
  • 7
    સમાન કંપવિસ્તાર અને કળાના અચળ તફાવત $\frac{\pi}{4}$ થી બે સરખા લોલક ગતિ કરે છે. જ્યારે એકનો મહત્તમ વેગ $v$ હોય ત્યારે બીજાનો મહત્તમ વેગ કેટલો હશે?
    View Solution
  • 8
    $T$ આવર્તકાળથી સરળ આવર્તગતિ કરતા પદાર્થનું સ્થનાંતર વેગ અને પ્રવેગ અનુક્રમે $x , v$, તથા $a$ છે, તો નીચેનામાંથી શું સમયની સાપેક્ષ અચળ છે?
    View Solution
  • 9
    આપેલ સમયે સાદા આવર્ત લોલકના સ્થાનાંતરનું મૂલ્ય $y = A \cos \left(30^{\circ}\right)$ વડે આપવામાં આવે છે. જો કંપવિસ્તાર $40\,cm$ હોય અને આ સમયે ગતિઊર્જા $200\,J$ હોય, તો બળ અચળાંકનું મૂલ્ય $1.0 \times 10^x Nm ^{-1}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય ....... થશે.
    View Solution
  • 10
    સરળ આવર્તગતિ માટે સ્થાનાંતર વિરુઘ્ઘ સમયનો આલેખ આપેલ છે. કણ પર લાગતા બળ વિરુઘ્ઘ સમયનો આલેખ કેવો થાય?
    View Solution