ઉગમબિંદુને અનુલક્ષીને કણ $x-$અક્ષ પર દોલનો કરે છે. તેની સ્થિતિઉર્જા $V(x) = k | x |^3$ મુજબ બદલાય છે. જ્યાં $k$ ધન અચળાંક છે. જો તેનો કંપવિસ્તાર $a$ હોય તો તેનો આવર્તકાળ $T$.... 
  • A$\frac{1}{\sqrt a}$ ના સમપ્રમાણમાં
  • B$a$ થી સ્વતંત્ર
  • C$\sqrt a $ ના સમપ્રમાણમાં
  • D${a^{3/2}}$ ના સમપ્રમાણમાં
IIT 1998,AIIMS 2008, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
(a) \(U = k|x{|^3} \)

\(\Rightarrow F= - \frac{{dU}}{{dx}} = - 3k|x{|^2}\) ...(i)

Also, for \(SHM \) \(x = a\sin \omega \,t\) and \(\frac{{{d^2}x}}{{d{t^2}}} + {\omega ^2}x = 0\)
\( \Rightarrow \) acceleration \( = \frac{{{d^2}x}}{{d{t^2}}} = - {\omega ^2}x\)

\(\Rightarrow F = ma\)
\( = m\frac{{{d^2}x}}{{d{t^2}}} = - m{\omega ^2}x\) ...(ii)
From equation (i) & (ii) we get \(\omega = \sqrt {\frac{{3kx}}{m}} \)
\( \Rightarrow T = \frac{{2\pi }}{\omega } = 2\pi \sqrt {\frac{m}{{3kx}}} = 2\pi \sqrt {\frac{m}{{3k(a\sin \omega \,t)}}} \)

\( \Rightarrow T \propto \frac{1}{{\sqrt a }}\).

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
    $K_1$ અને $K_2$ બળઅચળાંક ઘરાવતી અલગ અલગ સ્પ્રિંગ પર $m$ દળ લટકાવતા આવર્તકાળ અનુક્રમે $t_1$ અને $t_2$ થાય છે. જો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે સમાન દળ $m$ ને બંને સ્પ્રિંગ સાથે લટકવવામાં આવે, તો આવર્તકાળ $t$ ને કયા સંબંધ દ્વારા આપી શકાય?
    View Solution
  • 2
    $0.5\, m$ લંબાઇના સાદા લોલકને સમતોલન સ્થાન પાસે $3\, m/s$ નો વેગ આપતાં $ {60^o} $ ના ખૂણે તેનો વેગ કેટલો .... $m/s$ થાય? ( $ g = 10\,m/{s^2} $ )
    View Solution
  • 3
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતાં પદાર્થનું સ્થાનાંતર $x$ અને $y$ હોય,ત્યારે તેની સ્થિતિઊર્જા અનુક્રમે $ {E_1} $ અને $ {E_2} $ છે,જો તેનું સ્થાનાંતર $ (x + y) $ હોય,ત્યારે તેની સ્થિતિઊર્જા $E$ હોય,તો...
    View Solution
  • 4
    સરળ આવર્ત ગતિ કરતાં પદાર્થની કુલઊર્જા $E$ છે,તો સમતોલન સ્થાનથી કંપવિસ્તારના અડધા અંતરે ગતિઊર્જા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 5
    સરળ આવર્તગતિ કરતાં કણ માટે સમય સાથે સ્થાનાંતરનો ફેરફર આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. તો સ્થિતિઉર્જા ${U}({x})$ નો સમય $({t})$ વિરુદ્ધનો ગ્રાફ કેવો મળે?
    View Solution
  • 6
    અવમંદિત દોલનો માટે કોણીય આવૃતિ $\omega  = \sqrt {\left( {\frac{k}{m} - \frac{{{r^2}}}{{4{m^2}}}} \right)}$ મુજબ આપવામાં આવે છે જ્યાં $k$ બળ અચળાંક, $m$ દોલનોનું દળ અને $r$ અવમંદિત અચળાંક છે. જો $\frac{{{r^2}}}{{mk}}$ નો ગુણોત્તર $8\%$ મળતો હોય તો, અવમંદિત દોલનોની સરખામણીમાં દોલનોના આવર્તકાળમાં કેટલો ફેરફાર થાય?
    View Solution
  • 7
    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
  • 8
    સમતોલન સ્થાન પાસેથી સરળ આવર્ત ગતિ શરૂ કરતાં પદાર્થનો કંપવિસ્તાર $5\,cm$ અને આવર્તકાળ $6,\sec$ છે. સમતોલન સ્થાનથી $2.5\,cm$ અંતર હોય,ત્યારે તેની કળા કેટલી હશે?
    View Solution
  • 9
    એક સ્પ્રિંગ સાથે જોડેલા અને સરળ આવર્તગતિ કરતા પદાર્થના સ્થાનાંતરનું સમીકરણ $x =2 \times 10^{-2} \cos \pi t$ મીટર છે. પ્રથમ વખત મહત્તમ ઝડપ પ્રાપ્ત કરવા કેટલો સમય ($sec$ માં) લાગશે?
    View Solution
  • 10
    સરળ આવર્તગતિ કરતાં કણનો આવર્તકળ $8$ સેકન્ડ છે. તો $t=0$ સમયે મધ્યબિંદુ પર છે. આ કારણે પ્રથમ સેકન્ડ અને બીજી સેકન્ડ દરમિયાન કાપેલા અંતરનો ગુણોત્તર કેટલો થશે?
    View Solution