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This section includes InterviewSolutions, each offering curated multiple-choice questions to sharpen your knowledge and support exam preparation. Choose a topic below to get started.

51.

अवमंदन बल के दो उदाहरण दीजिये ।

Answer» [घर्षण बल , श्यान बल ]
52.

एक कण Y- अक्ष पर`y=+3` से `y=+15` तक सरल आवर्त गति करता है । गति आयाम तथा समय स्थिति क्या है ?

Answer» [ प्रसार ` S = 15 - 3 = 12, :. ` आयाम ` A = S//2 = 6` , साम्य स्थिति में , ` y = (3+6) = 9 ` ]
53.

एक खोखला बेलन जिसका द्रव्यमान 4 किग्रा तथा परिच्छेद क्षेत्रफल `4 xx 10^(-3) "मीटर"^(2)` है , 0.9 आपेक्षिक घनत्व के द्रव में तैर रहा है । यदि बेलन को थोड़ा दबाकर छोड़ दिया जाये तो इसके दोलन का आवर्तकाल इतना होगा ?

Answer» Correct Answer - [ 2.1 सेकण्ड ]
[ ` T= 2pi sqrt(m/(A sigmag))`
` = 2 xx 3.14 sqrt(4/((4xx 10^(-3))(0.9 xx10^(3))10))`
`~~ 2.1` सेकण्ड ]
54.

एक बेलन पानी कि सतह पर तैर रहा है । इसकी 40 सेमी लम्बाई पानी के अंदर है । यदि बेलन को थोड़ा दबाकर छोड़ दिया जाये तो इसके दोलन का आवर्तकाल कितना होगा ? ( ` g = 10 " मीटर/सेकण्ड "^(2)` )

Answer» Correct Answer - [ 1.26 सेकण्ड ]
[` T = 2pi sqrt(l//g` ]
55.

क्या कृत्रिम उपग्रह में कमानी (spring ) द्वारा नियन्त्रित घड़ी का प्रयोग कर सकते है ?

Answer» हाँ । स्प्रिंग लोलक का आवर्तकाल g पर निर्भर नहीं करता ।
56.

क्या एक कृत्रिम उपग्रह में लोलक घड़ी प्रयोग में लायी जा सकती है ?

Answer» नहीं कृत्रिम उपग्रह मुक्त रूप से गिरती वस्तु के तुल्य है । इसके अंदर सरल लोलक का आवर्तकाल अनन्त होगा ( अर्थात यह दोलन नहींकरेगा ) । अतः उपग्रह में लोलक घड़ी का प्रयोग नहीं किया जा सकता ।
57.

M द्रव्यमान की स्प्रिंग से सलंग्न m द्रव्यमान के पिण्ड के दोलन के आवर्तकाल का सूत्र क्या है ?

Answer» `[ T = 2pi sqrt((m+M//3)/k) ]`
58.

एक लोलक घड़ी को पृथ्वी से ऐसे स्थान पर ले जाया जाता है , जहाँ g का मान पृथ्वी से 20% कम है । सही समय प्राप्त करने के लिए लोलक कि लम्बाई में क्या परिवर्तन करना होगा ?

Answer» लम्बाई 20 % घटानी होगी ।
59.

एक सेकंड लोलक कि लम्बाई , जहाँ ` g = 9.8 " मीटर// सेकंड"^(2)` है । , 1 मीटर है । किसी ग्रह पर जहाँ `g = 4.9 " मीटर //सेकंड"^(2)` है , सेकण्ड लोलक की लम्बाई होगी -A. 0.5 मीटरB. 1.0 मीटरC. 1.5 मीटरD. 2.0 मीटर

Answer» Correct Answer - A
60.

आदर्श स्प्रिंग सलग्न पिंड के दोलन के आवर्तकाल के लिए सूत्र लिखिये ।

Answer» `[T = 2pi sqrt(m/k)]`
61.

एक सेकण्ड लोलक को पृथ्वी तल से इतनी उचाई पर ले जाया जा जाता है जहाँ g का मान 9.81 ` "मीटर/ सेकण्ड"^(2)` से घटकर 4.36 ` "मीटर/सेकण्ड"^(2)` रह जाता है । नया आवर्तकाल ज्ञात कीजिये ।

Answer» (i) पृथ्वी तल पर आवर्तकाल
` T _(1) = 2pi sqrt(l/(g_(1)))" "` …(1)
तल से ऊंचाई पर आवर्तकाल
`T_(2) = 2pi sqrt(l/(g_(2)))" "`
समीकरण (2 ) को ( 1) से भाग देने पर
`(T_(2))/(T_(1)) = sqrt((g_(1))/(g_(2)))`
मान रखने पर
` (T_(2))/2 = sqrt((9.81)/(4.36) )`
` T_(2) = 2.98 ` सेकण्ड
62.

चित्र 24.26 (a ) तथा (b ) में ,`k_(1)=100 ` न्यूटन/मीटर ,`k_(2)=400` न्यूटन/मीटर तथा M=5 किग्रा है । दोनों स्थितियों में M द्रव्यमान के पिण्ड के क्षैतिज दोलन का आवर्तकाल ज्ञात कीजिये ।

Answer» प्रश्नानुसार ,`k_(1) = 100` न्यूटन/मीटर `k_(2) = 400` न्यूटन/मीटर
M = 5 किग्रा
चित्र 24.26 (a) में -
प्रभावी बल नियतांक `k = (k_(1)k_(2))/(k_(1)+k_(2))`
` = (100 xx 400)/(100 + 400) = 80 ` न्यूटन/मीटर
अतः M के दोलन का आवर्तकाल `T = 2pi sqrt(M/k)`
` = 2 xx 3.14 sqrt(5/80)`
` = (2 xx 3.14)/4 = 1.57 ` सेकंड
चित्र 24.26 (b) में -
प्रभावी बल नियतांक ` k = k_(1) +k_(2)`
` = 100 + 400 = 500 ` न्यूटन/मीटर
अतः M के दोलन का आवर्तकाल ` T = 2pi sqrt(M/k)`
` = 2 xx 3.14 sqrt(5/100) = (2 xx 3.14)/10 = 0.628` सेकण्ड
63.

यदि सरल आवर्त गति हुए किसी कण का द्रव्यमान 0.8 किग्रा , आयाम 1.0 मीटर तथा आवर्तकाल `11/7` सेकंड हो तो 0.6 मीटर पर कण का वेग एवं गतिज ऊर्जा ज्ञात कीजिये ।

Answer» 3.2 मीटर /सेकण्ड , 4.1 जूल
64.

सरल आवर्त गति में पिण्ड का अधिकतम वेग 10 मीटर / सेकण्ड तथा आयाम 2.5 मीटर है । पिण्ड का कोणीय वेग कितना होगा ?

Answer» ` omega = upsilon _(max) //A =4 ` रेडियन/सेकण्ड
65.

समय t सेकंड पर सरल आवर्त गति करते हुए कण का विस्थापन x ( मीटर में ) समीकरण `x = 0.06 cos(pi/2t+pi/4)` द्वारा दिया जाता है । ज्ञात कीजिये - (i) कण का आयाम (ii) अधिकतम वेग (iii) अधिकतम त्वरण (iv) प्रारम्भिक विस्थापन (v) प्रारम्भिक कला ।

Answer» (i) 0.06 मीटर (ii) 0.03 `pi` मीटर/सेकण्ड (iii) 0.015 `pi^(2) " मीटर /सेकण्ड"^(2)` (iv) `(0.06)/(sqrt(2))` मीटर , (v) ` pi/4`
66.

एक सरल आवर्त गति की समीकरण ` x=10 sin (50t +30)` मीटर है , जहा t सेकंड में है । कण का वेग समीकरण लिखिये ।

Answer» `upsilon = 500 cos (50 t + 30)` मीटर/सेकण्ड
67.

सरल आवर्त गति करते हुए कण कि स्थितिज ऊर्जा अधिकतम होती है -A. साम्य स्थिति मेंB. अधिकतम विस्थापन की स्थिति मेंC. आधे विस्थापन परD. एक - चौथाई विस्थापन पर

Answer» Correct Answer - B
68.

निम्न में से कौन - सा प्रतिबन्ध सरल आवर्त गति के लिए पर्याप्त नहीं है तथा क्यों ? (i) त्वरण `prop` विस्थापन (ii ) प्रत्यानयन बल ` prop` विस्थापन ।

Answer» प्रतिबन्ध (i ) तथा ( ii ) दोनों पर्याप्त नहीं है क्योकि इनमे त्वरण तथा बल की दिशा परिभाषित नहीं है । सरल आवर्त गति में इनकी दिशा विस्थापन के विपरीत होना आवश्यक है ।
69.

क्या एकसमान वृत्य गति करते कण की गति सरल आवर्त गति है ?

Answer» नहीं , यह केवल आवर्ती गति है । यद्यपि कण से वृत्त के किसी व्यास पर डाले गए लम्ब के पाद की गति सरल आवर्त गति है ।
70.

सरल आवर्त गति करते हुए किसी कण का विस्थापन 4 सेमी तथा त्वरण 16 ` "सेमी /सेकंड"^(2)` है । कण का आवर्तकाल ज्ञात कीजिये ।

Answer» Correct Answer - 3.14 सेकण्ड
71.

सरल आवर्त गति करते हर कण के - (i ) विस्थापन तथा वेग , (ii ) वेग तथा त्वरण , (iii ) विस्थापन तथा त्वरण में कितना कलान्तर होता है ?

Answer» [ (i) ` pi//2` (ii) ` pi//2` (iii) `pi` ],
72.

सरल आवर्त गति करते कण का अधिकतम विस्थापन कि स्थिति में त्वरण होता है -A. अधिकतमB. न्यूनतमC. शून्यD. न अधिकतम और न न्यूनतम ।

Answer» Correct Answer - A
73.

किसी क्षण t पर एक कण का वेग `upsilon = 7 sin 3 t ` है । कण का त्वरण कितना होगा ?

Answer» ` a = (dupsilon)/(dt) = 7* (cos 3t)* 3 = 2 l cos 3 t`
74.

सरल आवर्त गति करते कण के विस्थापन एवं त्वरण के पदों (i ) आवर्तकाल , (ii ) आवृत्ति का सूत्र लिखिये ।

Answer» (i) `[ T = 2pi sqrt(("विस्थापन " )/("त्वरण "))`, (ii ) `f = 1/(2pi) sqrt((" त्वरण ")/(" विस्थापन "))]`
75.

सरल आवर्त गति करते हुए कण का आयाम A तथा विस्थापन y है । किस स्थिति में - (a) कण का वेग - (i ) अधिकतम, (ii ) न्यूनतम हैं? कण का त्वरण- (i) अधिकतम (ii) न्यूनतम है?

Answer» [ (a) (i) y =0 , (ii) `y = pm A,` (ii) y =0 ]
76.

सरल आवर्त गति के समीकरण `y = 5 sin 100 pit` मीटर में, जहाँ t सेकण्ड में है , दोलन आयाम तथा आवृत्ति के मान लिखिये ।

Answer» [5 मीटर, 50 हर्ट्ज ।]
77.

सरल आवर्त गति करने वाले कण का त्वरण `alpha=-4x` द्वारा प्रदर्शित है, जहा x मध्यमान स्थिति से विस्थापन है । कण का दोलनकाल क्या होगा ?

Answer» Correct Answer - 3.14 सेकण्ड
78.

सरल आवर्त गति करते हुए कण का आयाम अदिक्तम वेग `v_(0)` तथा अदिक्तम त्वरण `a_(0)` है । समय स्थिति से - (C ) किस विस्थापन पर कण का त्वरण `(a_(0))/2` है ?

Answer» सरल आवर्त गति में ,
कण का वेग `upsilon = omega sqrt(A^(2)-y^(2))` तथा ` upsilon _(0) = upsilon _("max") = A omega`
कण का त्वरण `a= omega^(2)y` (आंकिक मान )
तथा ` a_(0) = a_("max") = Aomega^(2)`
जब `a=(a_(0))/2 = (Aomega)^(2)/2` है -
`(Aomega^(2))/2= omega^(2)y`
` :. Y = A/2 ~~ 0.50` A
79.

सरल आवर्त गति करते हुए कण का आयाम A, अधिकतम वेग `v_(0)` तथा अदिक्तम त्वरण `a_(0)` है । समय स्थिति से - (B ) किस विस्थापन पर कण का वेग है ?

Answer» सरल आवर्त गति में ,
कण का वेग `upsilon = omega sqrt(A^(2)-y^(2))` तथा ` upsilon _(0) = upsilon _("max") = A omega`
कण का त्वरण `a= omega^(2)y` (आंकिक मान )
तथा ` a_(0) = a_("max") = Aomega^(2)`
`y = A/2` पर
` upsilon = (upsilon_(0))/2(Aomega)/2 `है -
` (Aomega)/2 = omegasqrt(A^(2)-y^(2))`
अथवा `(A/2)^(2) = A^(2) -y^(2)`
` :. Y= (Asqrt(3))/2 ~~ 0.86 A`
80.

सरल आवर्त गति करने वाले एक कण का आयाम a है । जब कण कि स्थितिज ऊर्जा अधिकतम मान कि एक चतुर्थाश है , तब कण का समय स्थिति से विस्थापन होगा -A. `a/4`B. `a/3`C. `a/2`D. `(2a)/3`

Answer» Correct Answer - C
81.

सरल आवर्त गति करते हुए कण का आवर्तकाल T, आयाम A तथा किसी धन विस्थापन y है (A) कण को y=0 से `y = A/2` तक जाने से में कितना समय लगेगा आयाम तथा किसी क्षण विस्थापन है ।

Answer» माना कण साम्य स्थिति (y=0 ) से गति प्रारम्भ करता है अतः ,
कण की विस्थापन समीकरण ` y = A sin omega t = A sin. (2pit)/T`
(A) जब ` y = A/2 , A/2 = A sin. (2pit)/T`
अतः ` sin.(2pit)/T = 1/2 = sin.pi/6 " अथवा " t = T/12`
अतः कण को y = 0 से `y = A/2` तक जाने में लगा समय =`T/12`
82.

सरल आवर्त गति करते हुए पिण्ड का आवर्तकाल 3.0 सेकण्ड है । t= 0 से कितने समय पिण्ड का विस्थापन आयाम का आधा है ? `(sin 30^(@)=1/2)`

Answer» यह प्रश्न अपूर्ण है क्योकि इसमें पर पिंड की स्थिति नहीं दी गयी है । दो विशेष स्थितियों में इस प्रश्न का हल निम्न होगा -
(a) यदि t=0 पर पिंड साम्य स्थिति में है -
पिंड की विस्थापन समीकरण` y = A sin omega T = A sin. (2pit)/T " "` …(1)
माना t समय पर पिंड का विस्थापन आयाम का आधा है अर्थात
` y = A/2`
अतः समीकरण ( 1 ) से, `A/2 = A sin. (2pit)/T`
` sin.(2pit)/T = 1/2 = sin 30^(@) = sin. pi/6`
`(2pit)/T = pi/6 " अथवा " t=T/12`
परन्तु T = 3.0 सेकण्ड ,
अतः `t = 3/12` सेकण्ड
(b) यदि t=0 पर पिंड अधिकतम विस्थापन की स्थिति में है -
पिंड की विस्थापन आयाम का आधा है `(y=A/2)`
अतः समीकरण ( 2) से , ` A/2 = A cos. (2pit)/T`
` cos .(2pit)/T= 1/2 = cos 60^(@) = cos.pi/3` ,
`(2pit)/T=pi/3 " अथवा " t=T/6`
परन्तु T=3.0 सेकण्ड
अतः `t=3/6` सेकण्ड
83.

सरल आवर्त गति करते हुए कण के वेग तथा त्वरण के व्यंजक कण के विस्थापन के रूप में लिखिये ।A.B.C.D.

Answer» ` [ upsilon = omega sqrt(A^(2)-y^(2)),a = -omega^(2) y ]`
84.

सरल रेखीय आवर्त गति के आवश्यक प्रतिबन्ध लिखिये । सरल आवर्त गति करते हुए कण की विस्थापन समीकरण स्थापित कीजिए ।

Answer» [ आवश्यक प्रतिबन्ध (1 ) गति एक स्थिर बिंदु ( साम्य स्थिति ) के आगे पीछे सरल रेखा में हो , (2 ) गति करते हुए कण पर प्रत्यानयन बल ( अथवा त्वरण ) का परिमाण उस बिन्दु से कण के विस्थापन के समानुपाती हो , (3 ) प्रत्यानयन बल ( अथवा त्वरण ) की दिशा सदैव उस बिन्दु की ओर हो । ]
85.

किसी कण का गति समीकरण है - ` (d^(2)x)/(dt^(2)) = -bx` जहा x , समय t पर मध्य स्थिति से कण का विस्थापन है तथा b स्थिरांक है । कण किस प्रकार की गति करेगा तथा इसके दोलन का आवर्तकाल कितना होगा ?

Answer» प्रश्नानुसार , कण का त्वरण ` a = (d^(2)x)/(dt^(2)) = - bx " "` …(1)
` :. a prop - x`
त्वरण विस्थापन के समानुपाती तथा इसके विपरीत दिशा में है । अतः कण की गति सरल आवर्त गति है ।
सरल आवर्त गति में, ` a = - omega^(2) x" "` …(2)
समीकरण ( 1) व (2 ) की तुलना करने पर, `omega^(2) = b` अथवा` omega = sqrt(b)`
आवर्तकाल `T = (2pi)/omega = (2pi)/(sqrt(b))`
86.

सरल आवर्त गति करते हुए एक कण का आयाम A , आवर्तकाल T तथा सम्पूर्ण ऊर्जा E है । ज्ञात कीजिये - (i) विस्थापन y=0 से `y = A/2` तक पहुंचने में लगा समय । (b) ` y = A/2` से y = A तक पहुँचने में लगा समय । (iii) साम्य स्थिति से चलकर `T/8` तथा `T/4` समय के बाद कण का विस्थापन । , (iv) `y = A/2` पर कण की गतिज ऊर्जा (K ) तथा स्थितिज ऊर्जा (U ) । विस्थापन जिस पर कण की गतिज ऊर्जा तथा स्थितिज ऊर्जा समान हो ।

Answer» (i) `T/12` (ii) `T/6` (iii) `A/(sqrt(2)),A` (iv) `K = (3E)/4, U = E/4` `
87.

सरल आवर्त गति करते हुए पिण्ड की विस्थापन समीकरण `y = A sin omegat,` है । इसकी वेग समीकरण लिखिये तथा समय - वेग वक्र खींचिये ।

Answer» ` upsilon = A omega cos omega t,` समय - वेग वक्र चित्र24.11 (b) में प्रदर्शित है ।
88.

सरल आवर्त गति करते हुए कण का आयाम A तथा कोणीय आवृति `omega` है । कण की विस्थापन समीकरण लिखिये । यदि कण - (i )साम्य स्थिति (y = 0) से गति आरम्भ करता है , (ii ) अधिकतम विस्थापन की स्थिति (y = A ) से गति प्राम्भ करता है ।

Answer» (i) `y = A sin omega t` , (ii) ` y = A cos omegat` ]
89.

सरल आवर्त गति करते हुए कण का समय स्थिति से सेमी दुरी का त्वरण 20 ` "सेमी/सेकण्ड"^(2)` है । इसका आवर्तकाल ज्ञात कीजिये ।

Answer» कण का आवर्तकाल = `T = 2pi sqrt("विस्थापन ")/("त्वरण ")`
` = 2 xx 3.14 sqrt(5/20)`
` = 2 xx 3.14 xx 1/2 = 3.14 ` सेकण्ड
90.

सरल आवर्त गति करने वाले कण का आवर्तकाल 1.0 सेकण्ड तथा आयाम 10 सेमी है । ज्ञात कीजिये - (i) कण की अधिकतम चाल का मान क्या है?

Answer» कण की अधिकतम चाल
` upsilon _("max") = A omega`
प्रश्नानुसार A = 10 सेमी = 0.10 मीटर
` omega = (2pi)/T = (2pi)/1.0 = 2 xx 3.14 = 6.28 ` रेडियन/ सेकण्ड
` upsilon _("max") = A omega = (0.10)(6.28)` ,
= 0.628 मीटर /सेकण्ड
91.

सरल आवर्त गति करते हुए पिण्ड का आयाम 1.5 मीटर है । एक सम्पूर्ण दोलन में पिण्ड द्वारा चली गयी दुरी तथा विस्थापन लिखिये ।

Answer» एक दोलन (T समय ) में, दुरी = ` 4 A = 4 xx 1.5 = 6 ` मीटर , विस्थापन = शून्य ।
92.

सरल आवर्त गति करते कण का आयाम 5 सेमी तथा आवर्तकाल 2 सेकण्ड है । कण के त्वरण का अधिकतम मान ज्ञात कीजिये ।

Answer» ` a _("max") = omega^(2) A =((2pi)/T)^(2) A`
` = (4pi^(2)A)/(T^(2)) = (4xx(3.14)^(2)xx5)/((2)^(2))`
` = 49.3 " सेमी /सेकण्ड"^(2)`
` = 0.493 " मीटर/ सेकण्ड"^(2)`
93.

0.1 किग्रा द्रव्यमान का कोई पिण्ड सरल आवर्त गति कर रहा है , जिसका विस्थापन समीकरण `x = 0.5 cos (100 t +(3pi)/4)` मीटर है । इसके लिए ज्ञात कीजिये - (i) दोलन आवृत्ति

Answer» प्रश्नानुसार ,कण का द्रव्यमान m = 0.1 किग्रा
विस्थापन समीकरण ` x = 0.5 cos (100t +(3pi)/4)" "` …(1)
सरल आवर्त गति की कोज्या समीकरण ` x = A cos (omegat+phi)" "` …(2)
समीकरण (1 ) व (2 ) की तुलना करना पर , आयाम A=0.5 मीटर
कोणीय आवृति`omega = 100` रेडियन /सेकण्ड
दोलन आवृति ` f (omega)/(2pi) = 100/(2pi)=50/pi` हर्टज
94.

0.1 किग्रा द्रव्यमान का कोई पिण्ड सरल आवर्त गति कर रहा है , जिसका विस्थापन समीकरण `x = 0.5 cos (100 t +(3pi)/4)` मीटर है । इसके लिए ज्ञात कीजिये - (ii) अधिकतम वेग ,

Answer» प्रश्नानुसार ,कण का द्रव्यमान m = 0.1 किग्रा
विस्थापन समीकरण ` x = 0.5 cos (100t +(3pi)/4)" "` …(1)
सरल आवर्त गति की कोज्या समीकरण ` x = A cos (omegat+phi)" "` …(2)
समीकरण (1 ) व (2 ) की तुलना करना पर , आयाम A=0.5 मीटर
कोणीय आवृति`omega = 100` रेडियन /सेकण्ड
अधिकतम वेग ` upsilon _("max") = Aomega = 0.5 xx 100 = 50 ` मीटर सेकण्ड
95.

0.1 किग्रा द्रव्यमान का कोई पिण्ड सरल आवर्त गति कर रहा है , जिसका विस्थापन समीकरण `x = 0.5 cos (100 t +(3pi)/4)` मीटर है । इसके लिए ज्ञात कीजिये - (iii) अधिकतम त्वरण

Answer» प्रश्नानुसार ,कण का द्रव्यमान m = 0.1 किग्रा
विस्थापन समीकरण ` x = 0.5 cos (100t +(3pi)/4)" "` …(1)
सरल आवर्त गति की कोज्या समीकरण ` x = A cos (omegat+phi)" "` …(2)
समीकरण (1 ) व (2 ) की तुलना करना पर , आयाम A=0.5 मीटर
कोणीय आवृति`omega = 100` रेडियन /सेकण्ड
अधिकतम त्वरण `a_("max") = omega^(2)A = (100)^(2)xx0.5= 5000 " मीटर/ सेकण्ड"^(2) `
96.

1 किग्रा द्रव्यमान का कोई पिण्ड सरल आवर्त गति से रहा है , जिसका विस्थापन समीकरण ` y = 10 sin (5t +pi/6)` सेमी है जहाँ t सेकंड में है । साम्य स्थिति 6 से सेमी दुरी पर कण की स्थितिज व गतिज ऊर्जा व् कुल ऊर्जा ज्ञात कीजिये ।

Answer» विस्थापन समीकरण से ,
आयाम A =10 सेमी = 0.1 मिटेर , कोणीय आवृति रेडियन / सेकण्ड
y = 6 सेमी पर ,
स्थितिज ऊर्जा `U = 1/2 momega^(2)y^(2)`
` = 1/2 xx 1 xx (5)^(2) (0.06)^(2) = 4.5 xx 10^(-2)`
गतिज ऊर्जा ` K = 1/2 m omega^(2) (A^(2)-y^(2)) `
` = 1/2 xx1xx (5)^(2) [ (0.1)^(2)-(0.06)^(2)] = 8.0 xx 10^(-2) ` जूल
कुल ऊर्जा `= K +U = 12.5 xx 10^(-2)` जूल
97.

4 किग्रा द्रव्यमान का एक पिण्ड सरल आवर्त गति कर रहा है जिसका आयाम 16 सेमी है । जब वस्तु अधिकतम विस्थापन का स्थिति में है तो उस पर लगने वाला बल 12 न्यूटन है । गणना कीजिये - (ii) 12 सेमी विस्थापन पर त्वरण , स्थितिज ऊर्जा एवं गतिज ऊर्जा

Answer» जब y = 12 सेमी = 0.12 मीटर है
त्वरण `a=omega^(2) y = (5)^(2) xx0.12 =3 " मीटर/ सेकण्ड"^(2)`
स्थितिज ऊर्जा ` U = 1/2 m omega^(2) y^(2) = 1/2 xx 4xx (5)^(2) xx (0.12)^(2)`
= 0.72 जूल
गतिज ऊर्जा ` K = 1/2 momega^(2)(A^(2)-y^(2))`
` = 1/2 xx 4 xx (5)^(2) [ (0.60)^(2) - (0.12)^(2)]`
= 17.28 जूल
98.

4 किग्रा द्रव्यमान का एक पिण्ड सरल आवर्त गति कर रहा है जिसका आयाम 60 सेमी है । जब वस्तु अधिकतम विस्थापन का स्थिति में है तो उस पर लगने वाला 60 बल न्यूटन है । गणना कीजिये - (i) आवर्तकाल

Answer» अधिकतम विस्थापन की स्थिति में , कण का त्वरण
` a= omega^(2) A = F//m`
` :. omega^(2) (60 xx 10^(-2)) = 60/4 `
` :. omega^(2) =25`
अथवा `omega = 5` रेडियन/ सेकण्ड
अतः कण का आवर्तकाल
` T = (2pi)/omega = (2 xx 3.14)/5 = 1.256` सेकण्ड
99.

संलग्न चित्र 24.48 में द्रव्यमान M , तीन अलग - अलग स्थितियों में एक स्प्रिंग से संलग्न है , जिसका बल नियतांक k तथा मूल लम्बाई `L_(0)`है । प्रतीक स्थिति में ( घर्षण नगण्य मानकर ) (a ) दोलन का आवर्तकाल ( b ) साम्य स्थिति में स्प्रिंग कि लम्बाई L क्या है ?

Answer» (a) स्प्रिंग लोलक का आवर्तकाल g पर निर्भर नहीं करता ।
अतः प्रत्येक स्थिति में , ` T = 2pi sqrt(m/k)`
(b) साम्य स्थिति में ,
(i) `L= L_(0)` (ii) `L = L_(0) +(mg)/k`
(iii) `L = L_(0) +(Mg " " sin 30^(@))/k = L_(0) + (Mg)/(2k)`
100.

किसी स्प्रिंग कि लम्बाई में 0.1 मीटर का परिवर्तन करने पर स्प्रिंग कि स्थितिज ऊर्जा में 0.5 जूल का परिवर्तन होता है । स्प्रिंग का बल नियतांक ज्ञात कीजिए

Answer» Correct Answer - [ k = 100 न्यूटन/मीटर ]
[ ` Delta U = 1/2 ky^(2)` ( यदि स्प्रिंग प्रारम्भ में साम्य स्थिति में है । ) ]