পদার্থবিজ্ঞান • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০১৯-২০২০

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

7.

0.1 kg ভরের একটি কণা 0.1 m বিস্তারের সরল দোলন গতি সম্পন্ন করছে। যখন কণাটি সাম্যাবস্থায় থাকে তখন তার গতিশক্তি 8 x 10^-3 J. কণাটির কম্পনের আদি দশা 45° হলে এর গতির সমীকরণ বের কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

দেওয়া আছে,
কণার ভর, m=0.1 kgm = 0.1\text{ kg}
বিস্তার, A=0.1 mA = 0.1\text{ m}
আদি দশা, δ=45∘=π4 rad\delta = 45^\circ = \frac{\pi}{4}\text{ rad}
সাম্যাবস্থায় গতিশক্তি, Ek=8×10−3 JE_k = 8 \times 10^{-3}\text{ J}

আমরা জানি, সাম্যাবস্থায় কণার বেগ সর্বোচ্চ হয় (vmax⁡=ωAv_{\max} = \omega A) এবং এই অবস্থায় গতিশক্তি,
Ek=12mvmax⁡2=12mω2A2E_k = \frac{1}{2}m v_{\max}^2 = \frac{1}{2}m\omega^2 A^2

বা, 8×10−3=12×0.1×ω2×(0.1)28 \times 10^{-3} = \frac{1}{2} \times 0.1 \times \omega^2 \times (0.1)^2
বা, 8×10−3=5×10−4×ω28 \times 10^{-3} = 5 \times 10^{-4} \times \omega^2
বা, ω2=8×10−35×10−4=16\omega^2 = \frac{8 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-4}} = 16
বা, ω=4 rad/s\omega = 4\text{ rad/s}

সরল দোলন গতির সাধারণ সমীকরণ:
x=Asin⁡(ωt+δ)x = A\sin(\omega t + \delta)

মান বসিয়ে পাই,
x=0.1sin⁡(4t+π4) mx = 0.1\sin\left(4t + \frac{\pi}{4}\right)\text{ m}

উত্তর: x=0.1sin⁡(4t+π4) mx = 0.1\sin\left(4t + \frac{\pi}{4}\right)\text{ m}

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন