JEE Mains · Physics · STD 11 - કાર્ય, ઊર્જા અને પાવર
- JEE Mains 2014
- અઘરું
- MCQ
એક ખેંચ્યા વગર ની સ્પ્રિંગ લંબાઈ \(l\) અને દળ \(m\) ધરાવે છે અને તેનો એક છેડો દ્રઢ આધાર સાથે જોડેલો છે.ધારો કે સ્પ્રિંગ ને એકસમાન તાર થી બનાવેલી છે તો તેના એક છેડાને સમાન વેગ \(v\) થી ખેંચવામાં આવે છે તો તેણે મેળવેલી ગતિઉર્જા કેટલી થશે?
જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
જવાબ અને ઉકેલ
સાચો જવાબ
(D) \(\frac {1}{6}\,mv^2\)
પગલાવાર ઉકેલ
વિગતવાર સમજૂતી
We can find the effective mass of the spring by finding its kinetic energy. This requires adding all the length elements' kinetic energy, and requires the following integral:
\(T=\int_{m} \frac{1}{2} u^{2} d m\)
since the spring is uniform, \(d m=\left(\frac{d y}{L}\right) m,\) where \(L\) is the length of the spring. Hence,
\(T =\int_{0}^{L} \frac{1}{2} u^{2}\left(\frac{d y}{L}\right) m\)
\(=\frac{1}{2} \frac{m}{L} \int_{0}^{L} u^{2} d y\)
The velocity of each mass element of the spring is directly proportional to its length, i.e.
\(u=\frac{v y}{L},\) from which it follows\(:\)
\({T=\frac{1}{2} \frac{m}{L} \int_{0}^{L}\left(\frac{v y}{L}\right)^{2} d y}\)
\({=\frac{1}{2} \frac{m}{L^{3}} v^{2} \int_{0}^{L} y^{2} d y}\)
\({=\frac{1}{2} \frac{m}{L^{3}} v^{2}\left[\frac{y^{3}}{3}\right]_{0}^{L}}\)
\({=\frac{1}{2} \frac{m}{3} v^{2}}\)
Physics ના વધુ પ્રશ્નો
- \(a\) ત્રિજ્યા ધરાવતો લાંબા સુરેખ તારના આડછેદ પર વિદ્યુતપ્રવાહ એકસમાન રીતે પથરાયેલ છે.તારની અક્ષથી \(\frac{a}{3}\) અને \(2 a\) અંતરે રહેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?JEE Mains 2020 અઘરું
- વિધાન \(- 1\) : આદર્શ વાયુ માટે આંતરિક ઉર્જા માત્ર ગતિઉર્જા હોય અને તે માત્ર તાપમાન પર આધાર રાખે પરંતુ દબાણ અથવા કદ પર નહીં વિધાન \(- 2\) : આદર્શ વાયુને અચળ દબાણે અને પછી અચળ કદે કરમ કરવામાં આવે છે. સમાન ઉષ્મા માટે અચળ દબાણે તાપમાન અચળ કદના તાપમાન કરતાં ઓછું હોય.JEE Mains 2013 મધ્યમ
- એક લોલકનાં ગોળાનો વ્યાસ વર્નિયર કેલિપર્સથી માપવામાં આવે છે. વર્નિયર કેલિપર્સમાં મુખ્ય માપક્રમના \(9\) વિભાગ વર્નિયર માપક્રમના \(10\) વિભાગને સમાન છે. મુખ્ય માપક્રમનો એક વિભાગ \(1\, {mm}\) નો છે. મુખ્ય માપક્રમનું અવલોકન \(10\, {mm}\) અને વર્નિયર માપક્રમનો \(8\) મો કાંપો મુખ્ય માપક્રમના એક કાંપા સાથે સંપાત થાય છે. જો આપેલ વર્નિયર કેલિપર્સની ધન ત્રુટિ \(0.04\, {cm}\) હોય, તો લોલકની ત્રિજ્યા \(...... \,\times 10^{-2} \,{cm}\) હશે.JEE Mains 2021 અઘરું
- \(I\) પ્રવાહ ધારિત તાર, એક બાજુ ખૂલ્લી લંબચોરસ ફ્રેમ અને વાહક આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે છે. \(l\) લંબાઈ અને અવરોધ \(R\) ધરાવતો વાહક નો વેગ \(V\) છે.તો લૂપમાં ઉદભવતો પ્રવાહ એ વાહક અને અનંતલંબાઈ તાર વચ્ચેનું અંતર \(r\) ના વિધેય તરીકે
JEE Mains 2020 અઘરું - આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે એક \(b\) ત્રિજ્યા ધરાવતી તક્તી માં \(a\) ત્રિજ્યા ધરાવતો હૉલ છે.જો તક્તીનું દળ પ્રતિ ક્ષેત્રફળ \(\left( {\frac{{{\sigma _0}}}{r}} \right)\)મુજબ બદલાતું હોય તો તક્તી કેન્દ્રમાથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને ચક્રાવર્તન ત્રિજ્યા કેટલી થાય?
JEE Mains 2019 અઘરું - \(0.3\, m\) કેન્દ્રલંબાઈના એક બહિર્ગોળ કાચથી \(20\, m\) ના અંતરે એક વસ્તુ મુકેલ છે. આ કાચ વસ્તુનું પ્રતિબિંબ રચે છે. જો આ વસ્તુ \(5 \,m/s\) ની ઝડપ થી કાચથી દૂર તરફ ગતિ કરે, તો પ્રતિબિંબની ઝડપ અને દિશા ______ હશે.JEE Mains 2019 મધ્યમ
JEE Mains ના વધુ PYQ
- એક \(gate\) માં \(a,b,c,d\) ઇનપુટ્સ છે,તથા \(x\) આઉટપુટ છે.તો નીચે આપેલ સમય આલેખ પ્રમાણે આ ગેટ છે.
JEE Mains 2016 મધ્યમ - આપેલ પરિપથમાં બેટરીમાથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહ \((I).............\) થશે.
JEE Mains 2023 મધ્યમ - બે અવરોધો \({R}_{1}=(4 \pm 0.8)\; \Omega\) અને \({R}_{2}=(4 \pm 0.4)\;\Omega\) ને સમાંતરમાં જોડેલ છે. સમાંતરનો સમતુલ્ય અવરોધ કેટલો થાય?JEE Mains 2021 અઘરું
- \(20\,kg\) દળ ધરાવતી વસ્તુ ઉપર એક બળ \(20\) સેકન્ડ માટે લાગુ પડે છે, ત્યાર પછી બળ શૂન્ય થાય છે અને પછીની \(10\,sec\) માં તે વસ્તુ \(50\,m\) અંતર કાપે છે. બળનું મૂલ્ય \(...........\,N\) હશે.JEE Mains 2023 મધ્યમ