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JEE Mains · Physics · STD 11 - दोलन
  • JEE Mains 2024
  • कठिन
  • MCQ

एक धागे से लटकी हुई गेंद एक ऊर्ध्वाधर तल में इस प्रकार झूल रही है कि अंत्य स्थिति व निम्नवत स्थिति में इसके त्वरण का परिमाण समान है। अंत्य स्थिति में धागे के विक्षेप का कोण होगा :

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सत्यापित हल

उत्तर और हल

सही उत्तर

(B)  \(2 \tan ^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

Loss in kinetic energy \(=\) Gain in potential energy

\( \Rightarrow \frac{1}{2} \mathrm{mv}^2=\mathrm{mg} \ell(1-\cos \theta)\)

\( \Rightarrow \frac{\mathrm{v}^2}{\ell}=2 \mathrm{~g}(1-\cos \theta)\)

Acceleration at lowest point \(=\frac{\mathrm{v}^2}{\ell}\)

Acceleration at extreme point \(=g \sin \theta\)

Hence, \(\frac{\mathrm{v}^2}{\ell}=\mathrm{g} \sin \theta\)

\( \therefore \sin \theta=2(1-\cos \theta) \)

\( \Rightarrow \tan \frac{\theta}{2}=\frac{1}{2} \Rightarrow \theta=2 \tan ^{-1}\left(\frac{1}{2}\right)\)

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