શિરોલંબ નળાકારીય પાત્રમાં ભરેલ આદર્શ વાયુ, $M$ દળ અને મુકત ગતિ કરતા પિસ્ટનને ટેકવે છે.પિસ્ટન અને નળાકાર બંને સમાન $A$ જેટલું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવે છે.પિસ્ટનની સમતોલન સ્થિતિમાં વાયુનું કદ $V_0$ અને તેનું દબાણ $P_0$ છે.હવે,પિસ્ટનને તેની સમતોલન સ્થિતિમાંથી થોડુંક સ્થાનાંતરિતકરી મુકત કરવામાં આવે છે.ધારો કે આ તંત્ર પર્યાવરણથી અલગ કરેલ હોય ત્યારે પિસ્ટન _______ આવૃતિ સાથે સરળ આવર્તગતિ કરશે.
  • A$\frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{M{V_0}}}{{A\gamma {P_o}}}} \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;$
  • B$\;\frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{A\gamma {P_o}}}{{{V_0}M}}} $
  • C$\;\frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{{A^2}\gamma {P_o}}}{{M{V_0}}}} $
  • D$\;\frac{1}{{2\pi }}\frac{{{V_o}M{P_o}}}{{{A^2}\gamma }}$
JEE MAIN 2013, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
c
\({\frac{M g}{A}=P_{0}}\)                            \(  {P_{0} V_{0}^{\gamma}=P V^{\gamma}}\)

\({\mathrm{Mg}=\mathrm{P}_{0} \mathrm{A}}{\ldots(1)}\)          \(  {P_{0} A x_{0}^{\gamma}=P A\left(x_{0}-x\right)^{\gamma}}\)

                                          \(P=\frac{P_{0} x_{0}^{\gamma}}{\left(x_{0}-x\right)^{\gamma}}\)

Let piston is displaced by distance \(x\)

\(M g-\left(\frac{P_{0} x_{0}^{\gamma}}{\left(x_{0}-x\right)^{\gamma}}\right) A=F_{\text {restoring }}\)

\(P_{0} A\left(1-\frac{x_{0}^{\gamma}}{\left(x_{0}-x\right)^{\gamma}}\right)=F_{\text {restoring }} \quad\left[x_{0}-x \approx x_{0}\right]\)

\(F=-\frac{\gamma P_{0} A x}{x_{0}}\)

Frequency with which piston executes \(SHM.\)

\(f=\frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{\gamma P_{0} A}{x_{0} M}}=\frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{\gamma P_{0} A^{2}}{M V_{0}}}\)

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
    એક સાદા લોલક માટે,ગતિઊર્જા $(KE)$ અને સ્થિતિઊર્જા $(PE)$ વિરુદ્વ સ્થાનાંતર $d$ નો આલેખ દોરેલ છે. નીચે આપેલ પૈકી કયો આલેખ તેમને સાચી રીત દર્શાવે છે. ( આલેખો ફકત રેખાકૃતિ સૂચવે છે અને તેઓ એક જ સ્કેલ પર દોરેલ નથી? )
    View Solution
  • 2
    $M$ દળ અને $R$ જેટલી ત્રિજ્યા ધરાવતી તક્તી તેના પરિઘ પરના કોઈ બિંદુ બાંધીને લટકાવેલ છે. જે ઊર્ધ્વ દિશામાં લટકાવેલ છે. તેના દોલનોનો આવર્તકાળ કેટલો થશે ?
    View Solution
  • 3
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતા કણનો વેગ સ્થાનાંતર $(x)$ સાથે $4 v^2=50-x^2$ અનુસાર બદલાય છે. દોલનોનો આવર્તકાળ $\frac{x}{7}$ છે. તો $x$ નું મૂલ્ય $............$ છે.
    View Solution
  • 4
    $y = 2\, (cm)\, sin\,\left[ {\frac{{\pi t}}{2} + \phi } \right]$ સરળ આવર્તગતિમાં પ્રવેગનું મહત્તમ મૂલ્ય કેટલું થાય?
    View Solution
  • 5
    કણ $X-$ અક્ષ પર સરળ આવર્તગતિ કરે છે, તો તેના પર લાગતું બળ શેના વડે આપી શકાય?

    જ્યાં $A$ અને $K$ ધન અચળાંકો છે.

    View Solution
  • 6
    સેકન્ડ લોલકનો આવર્તકાળ $2\, sec$ છે. તેના પોલા ગોળાનું દળ $50\ gram$ છે. તેને સમાન ત્રિજ્યાવાળા અને $100\; gram$ દળ ધરાવતા ઘન ગોળા વડે બદલવામાં આવે છે. તો તેનો નવો આવર્તકાળ ..... $\sec$ થશે. 
    View Solution
  • 7
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતાં કણની કુલ ઉર્જા કોના સમપ્રમાણમાં હોય?
    View Solution
  • 8
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતાં પદાર્થનું સરળ આવર્ત ગતિનું સમીકરણ $ x(t) = a\cos (\omega t + \theta ) $ છે,શરૂઆતની સ્થિતિ $1\,cm$ અને શરૂઆતનો વેગ $ \pi \,cm/s $ છે,જો કોણીય આવૃતિ $ \pi \,rad/s $ હોય,તો કંપવિસ્તાર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 9
    $l$ લંબાઈના સાદા લોલકને સમતોલન સ્થાનથી શિરોલંબ સાથે $\theta$ ખૂણે સ્થાનાંતર કરવવામાં આવે છે. જો તેને મુક્ત કરવામાં આવે તો લોલકના સૌથી નીચેના સ્થાને તેનો વેગ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 10
    સ્પ્રિંગ જેની મૂળભૂત લંબાઈ $\ell $ અને બળ અચળાંક $k$ છે તેને $\ell_1$ અને $\ell_2$ લંબાઈના બે ભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જ્યાં $\ell_1 = n\ell_2$ અને $n$ પૂર્ણાક છે, તો બંને સ્પ્રિંગના  બળ અચળાંકનો ગુણોત્તર $k_1/k_2$ =
    View Solution