જો બે અણું વચ્ચેની સ્થિતિઉર્જાને $U =\frac{-A }{ r ^{6}}+\frac{ B }{ r ^{12}},$ વડે આપવામાં આવે તો સંતુલન સમયે બે અણું વચ્ચેનું અંતર અને સ્થિતિઉર્જા કેટલી હશે?
  • A$\left(\frac{ B }{ A }\right)^{1 / 6}, 0$
  • B$\left(\frac{ B }{2 A }\right)^{1 / 6},-\frac{ A ^{2}}{2 B }$
  • C$\left(\frac{2 B }{ A }\right)^{1 / 6},-\frac{ A ^{2}}{4 B }$
  • D$\left(\frac{2 B }{ A }\right)^{1 / 6},-\frac{ A ^{2}}{2 B }$
JEE MAIN 2020, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
c
\(U =\frac{- A }{ r ^{6}}+\frac{ B }{ r ^{12}}\)

\(F =-\frac{ dU }{ dr }=-\left( A \left(-6 r ^{-7}\right)\right)+ B \left(-12 r ^{-13}\right)\)

\(0=\frac{6 A }{ r ^{7}}-\frac{12 B }{ r ^{13}}\)

\(\frac{6 A }{12 B }=\frac{1}{ r ^{6}} \Rightarrow r =\left(\frac{2 B }{ A }\right)^{1 / 6}\)

\(U \left( r =\left(\frac{2 B }{ A }\right)^{1 / 6}\right)=-\frac{ A }{2 B / A }+\frac{ B }{4 B ^{2} / A ^{2}}\)

\(=\frac{- A ^{2}}{2 B }+\frac{ A ^{2}}{4 B }=\frac{- A ^{2}}{4 B }\)

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
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બે ગોળાઓને બિંદુ $A$ થી અનુક્રમે $AB$ તથા $AC$ પથ પર મુક્ત કરવામાં આવે છે, તો બંને ગોળાને ઢાળના તળિયે પહોંચવા માટે લાગતા સમય અનુક્રમે.......અને.......થાય. બંને સપાટીઓ લીસી ($g = 10 m/s^2$  લો.)
    View Solution
  • 2
    એક કણે $R$ ત્રિજ્યાના એક શિરોલંબ વર્તુળની સાપેક્ષે ગતિ કરે છે. $P$ બિંદુ પાસે કણનો વેગ શું હશે (ધારો કે $C$ બિંદુુએ જટિલ (critical) અવસ્થા છે )?
    View Solution
  • 3
    એક કણ ઘર્ષણરહિત સમક્ષિતિજ સપાટી પર પ્રારંભમાં સ્થિર સ્થિતિમાં છે. હવે તેના પર અચળ મુલ્ય અને દિશા ધરાવતુ એક બળ લગાડવામાં આવે છે. આકૃતિમાં કણ પર થતુ કાર્ય $(W) $ અને કણની ઝડપ $(v)$  સાથેનો આલેખ દર્શાવેલ છે. જો પદાર્થ પર બીજા કોઇ સમક્ષિતિજ બળો લાગતા ન હોય તો તેનો આલેખ કેવો દેખાય?
    View Solution
  • 4
    દોરી સાથે બાંધેલ $m$ દળનો પદાર્થ $r$ ત્રિજ્યાના શિરોલંબ વર્તુળમાં ભ્રમણ કરે છે. જો આ પદાર્થનો સૌથી નીચેના બિંદુએ વેગ $\sqrt{7 gr }$ હોય, તો તે નીચેના બિંદુએ ઉદભવતું તણાવ .......... $mg$ હોય
    View Solution
  • 5
    $'m'$દળ ધરાવતા દોલકને $'L'$ લંબાઇની હલકી દોરી વડે લટકાવવામાં આવે છે. તેના સૌથી નીચિના બિંદુ $A$ આગળ એવી રીતે લધુત્તમ સમક્ષિતિજ વેગ લગાડવામાં આવે છે કે જેથી તે અર્ધ વર્તુળાકાર ગતિ કરી સૌથી ઉપરના સ્થાન આગળ પહોંચે છે. તેમની ગતિ ઊર્જાઓની ગુણોત્તર $\frac{(K . E)_A}{(K . E)_B}$________છે:
    View Solution
  • 6
    વજન ઘટાડવાનો પ્રયત્ન કરતો એક વ્યકિત ચરબી બાળવા $10$ $kg$ નું વજન $1000$ વખત $1$ $m$ ની ઊંચાઇ સુધી ઉંચકે છે.દર વખતે વજન નીચે લાવતા સ્થિતિઊર્જામમાં થતો વ્યય એ ઉત્સજીત થાય છે,તેમ ધારો .વજનને ઉપર લઇ જતા જ કાર્ય થાય છે,તેમ મમાને તો તે કેટલી ચરબી વાપરશે ? ચરબી $3.8 \times  10^7 $ $J/kg$ ઊર્જા આપે છે જે $20 \%$ કાર્યક્ષમતાના દરે યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરણ થાય છે. $g=9.8$ $ms^{-2}$ લો.
    View Solution
  • 7
    $2 \,ms ^{-1}$ વેગ સાથે ગતિ કરતો $80 \,kg$ દળવાળો પદાર્થે $4 \,ms ^{-1}$ વેગ સાથે ગતિ કરી રહેલા $20 \,kg$ દળવાળા બીજા પદાર્થ સાથે અથડામણ અનુભવે છે. ધારો કે અથડામણએે સંપૂર્ણ અસ્થિતિસ્થાપક હોય. તો ઉર્જામાં થતો વ્યય શોધો.
    View Solution
  • 8
    $6.4\,m$ ત્રિજયા ધરાવતા પોલા ગોળાની અંદર, નીચેના બિંદુથી બાઇકને એક પરિભ્રમણ પૂરું કરવા માટે જરૂરી લઘુત્તમ વેગ .......... $m/s$ હશે.
    View Solution
  • 9
    $X$  દિશામાં એક કણ પર $F = (10 + 0.5x) \;N$ બળ લાગે છે. જ્યાં $x$ મીટરમાં છે. $x = 0$ થી $x = 2$ સુધીના સ્થાનાંતર દરમિયાન આ બળ દ્વારા થતું કાર્ય શોધો.
    View Solution
  • 10
    $100 m $ લંબાઇ અને $1 m$ ઉંચાઇ ધરાવતા ઢાળ પર $30,000 kg$ નો ટ્રક $30 km/hr$ ની ઝડપથી ગતિ કરે,તો ટ્રકનો પાવર કેટલા .......... $kW$ થશે?  $( g = 10m{s^{ - 1}}) $
    View Solution