JEE Mains · Physics · STD 11 - दोलन
- JEE Mains 2023
- कठिन
- संख्यात्मक
\(100 \mathrm{~cm}\) लम्बाई व \(250 \mathrm{~g}\) द्रव्यमान के गोलक के साथ एक सरल लोलक \(10 \mathrm{~cm}\) आयाम की सरल आवर्त गति करता है। डोरी में अधिकतम तनाव \(\frac{x}{40} N\) प्राप्त होता है। \(\mathrm{x}\) का मान _______________है।
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(C) \(99\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
\(\sin \theta_0=\frac{A}{l}=\frac{10}{100}=\frac{1}{10}\)
From conservation of energy
\(\frac{1}{2} m v^2=m g l(1-\cos \theta)\)
Maximum tension occurs at mean position.
\(\therefore T-m g=\frac{m v^2}{l}\)
\(\Rightarrow T=m g+\frac{m v^2}{l}\)
\(\therefore T=m g+2 m g(1-\cos \theta)\)
\(=m g\left[1+2\left(1-\sqrt{1-\sin ^2 \theta}\right)\right]\)
\(=m g\left[3-2 \sqrt{1-\frac{1}{100}}\right]\)
\(=\frac{250}{1000} \times 9.8\left[3-2\left(1-\frac{1}{200}\right)\right]=\frac{99}{40}\)
\(\therefore x=99\)
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