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PHYSICS
आधार क्षेत्रफलA तथा ऊँचाई h के कॉर्क ...

आधार क्षेत्रफलA तथा ऊँचाई h के कॉर्क का बेलनाकार टुकड़ा `rho_(1)` घनत्व के किसी द्रव पर तैर रहा है। कॉर्क को थोड़ा नीचे दबाकर स्वतंत्र छोड़ देते है , यह दर्शाइए की कॉर्क ऊपर - नीचे सरल आवर्त दोलन करता है जिसका आवर्त `T = 2v sqrt((hrho)/(rho_(1)g))` है।
यहाँ `rho` कॉर्क का घनत्व है (द्रव की श्यानता के कारण अवमंदन को नगण्य मानिए)

लिखित उत्तर

Verified by Experts

कॉर्क के बेलनाकार टुकड़े के आधार का क्षेत्रफल A, ऊँचाई h तथा घनत्व `rho` है।
अतः कॉर्क का द्रव्यमान `m = Ah rho`
तथा भार `mg= Ah rho g`
मानलो , तैरते समय कार्कh' का भाग द्रव के अंदर है। तैरने के नियमानुसार ,

कॉर्क के दुबे हुए भाग हटाए गए द्रव का भार कॉर्क के कुल भार के बराबर होगा।
` :. Ah rho g = Ah ' rho_(1)g`
या `h = (h'rho_(1))/(rho)`
अतः मानलो कॉर्क को द्रव के अंदर y दुरी तक दबाया जाता है। तब y दुरी तक हटाए गए द्रव का भार कॉर्क को प्रत्यानयन बल प्रदान करेगा। अतः दाब को हटाए जाने पर कॉर्क द्रव में दोलन करने लगेगा।
` :. ` प्रत्यानयन बल `F = -A y rho_(1)g`
या `F = - A rho_(1)gy` ...(2)
`Arho_(1)g=` एक नियतांक
` :. F prop (-y)`
इस प्रकार प्रत्यानयन बल विस्थापन के अनुक्रमानुपाती है तथा इसकी दिशा माध्य स्थिति की और निर्दिष्ट है। अतः कॉर्क की गति सरल आवर्त गति होगी।
सरल आवर्त गति में `T = 2pi sqrt(m/k)`
समीकरण (2) की `F=-ky` से तुलना करने पर ,
`k = A rho_(1)g` ....(4)
समीकरण (3) में समी (1 ) और (4) से मान रखने पर ,
`T = 2pi sqrt((Ahrho)/(Arho_(1)g))`
या `T = 2pi sqrt((hrho)/(rho_(1)g))`
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