એક $m$ દળનો કણ કંપવિસ્તાર $a$ અને આવૃતિ $v$ સાથે સરળ આવર્તગતિ કરે છે. તો કણની સંતુલન સ્થિતિથી મહત્તમ સ્થાનની સ્થિતિ દરમિયાન સરેરાશ ગતિઊર્જા કેટલી થાય?
  • A$2$${\pi ^2}m{a^2}{f^2}$
  • B$\;{\pi ^2}m{a^2}{f^2}$
  • C$\;\frac{1}{4}m{a^2}{f^2}$
  • D$\;4{\pi ^2}m{a^2}{f^2}$
AIEEE 2007, Medium
Download our app for free and get startedPlay store
b
\(The\, instantaneous \,kinetic\, energy\, of\)

\(\,a\, particle\, executing \,S.H.M.\, is \,given \,by\)

\( K=\frac{1}{2} m a^{2} \omega^{2} \sin ^{2} \omega t\)

\(\therefore \,average\,K.E =  < K >  =  < \frac{1}{2}m{\omega ^2}{a^2}{\sin ^2}\omega t > \)

\(= \frac{1}{2} m \omega^{2} a^{2}<\sin ^{2} \omega t>\)

\(= \frac{1}{2} m \omega^{2} a^{2}\left(\frac{1}{2}\right) \quad\left(\because<\sin ^{2} \theta>=\frac{1}{2}\right)\)

\(= \frac{1}{4} m \omega^{2} a^{2}=\frac{1}{4} m a^{2}(2 \pi v)^{2}(\because \omega=2 \pi v)\)

\(   \text { or, }  < K >=\pi^{2} m a^{2} v^{2}\)

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
    $L$ લંબાઇ , $A$ આડછેદ અને $Y$ યંગ મોડયુલસ ધરાવતા તારને લટકાવીને નીચે $k$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગ ને  જોડવામાં આવે છે.સ્પ્રિંગ  સાથે $m$ દળ લટકાવીને દોલનો કરાવતાં આવર્તકાળ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 2
    એક સેકન્ડ લોલકની પૃથ્વીની સપાટીથી $h = 2R$ ઊંયાઈએ લંબાઈ  $......$ હશે.(જ્યા $R =$ પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે અને પૃથ્વીની સપાટી ઉપર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $\left.g =\pi^2 ms ^{-2}\right)$ છે.
    View Solution
  • 3
    $4.84\, N/m$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગ પર એક $0.98\, kg$ દળનો પદાર્થ દોલનો કરે છે. તો પદાર્થની કોણીય આવૃતિ ($ rad/s$ માં) કેટલી હશે?
    View Solution
  • 4
    લોખંડનો ગોળો ધરાવતું એક સાદું લોલક $T$ જેટલો આવર્તકાળ ધરાવે છે. હવે જો આ ગોળો અસ્નિગ્ધ પ્રવાહિમાં ડુબાડીને દોલનો કરાવવામાં આવે છે. જો પ્રવાહિની ઘનતા લોખંડની ઘનતાથી $\frac{1}{12}$ જેટલી હોય તો નવો આવર્તકાળ કેટલો થશે ?
    View Solution
  • 5
    $l$ લંબાઇ અને $k$ બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગમાંથી $l /4$ લંબાઇની સ્પ્રિંગ કાપી લેતાં વધેલા ભાગનો બળ અચળાંક કેટલો થાય?
    View Solution
  • 6
    એક જ રેખા પર સરળ આવર્તગતિ કરતાં બે કણોના સ્થાનાંતર માટે $y_1=a \sin \left(\frac{\pi}{2} t+\phi\right)$ અને $y_2=b \sin \left(\frac{2 \pi}{3} t+\phi\right)$ સમીકરણ વપરાય છે. $t=1 \,s$ સમયે તેમની કળા વચ્ચેનો તફાવત કેટલો થશે ?
    View Solution
  • 7
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતાં પદાર્થનો કંપવિસ્તાર $0.1\, m$ છે,જયારે તે સમતોલન સ્થાનથી $0.02\,m$ અંતરે હોય,ત્યારે તેનો પ્રવેગ $0.5\, m/s^2$ છે,તો મહત્તમ વેગ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 8
    $0.5\;m$ અને $2.0\;m$ લંબાઈના બે સાદા લોલકને એક જ દિશામાં એક સાથે એક નાનું રેખીય સ્થાનાંતર આપવામાં આવે છે. તેઓ ફરીથી સમાન કળામાં હશે જ્યારે નાનું લોલક કેટલા દોલન પૂર્ણ કરશે?
    View Solution
  • 9
    સરળ આવર્તગતિ માટે પ્રવેગ વિરુઘ્ઘ સમયનો આલેખ આપેલ છે,તો ગતિઊર્જા વિરુઘ્ઘ સમયનો આલેખ કેવો બને?
    View Solution
  • 10
    $10$ સેમીનાં કંપવિસ્તાર અને $0.1$ સે. ના આવર્તકાળથી $10$ ગ્રામ દળ ધરાવતો કણ સરળ આવર્તદોલન કરે છે. આ કણ પર લાગતું મહત્તમ બળ (લગભગ) .......... $N$ હશે ?
    View Solution