એક પદાર્થ પર લાગતું બળ F(x) = - kx + ax^3

Your Ultimate Guide to JEE & NEET Question Solutions

  • Home
  • Solution
  • GU
  • એક પદાર્થ પર લાગતું બળ F(x) = - kx + ax^3

એક પદાર્થ પર લાગતું બળ $ F(x) = - kx + a{x^3} $ હોય,તો $ x \ge 0 $ માટે પદાર્થની સ્થિતિઊર્જાનો આલેખ નીચે પૈકી કયો થશે?

A

B

C

D

એક પદાર્થ પર લાગતું બળ $ F(x) = - kx + a{x^3} $ હોય,તો $ x \ge 0 $ માટે પદાર્થની સ્થિતિઊર્જાનો આલેખ નીચે પૈકી કયો થશે?

$F = \frac{{ - dU}}{{dx}} \Rightarrow dU = - F\,\,dx$
$ \Rightarrow U = - \int_0^x {( - Kx\, + \,a{x^3})dx} $$ = \frac{{k{x^2}}}{2} - \frac{{a{x^4}}}{4}$
$\therefore $ We get $U = 0$ at $x = 0 $ and $x =$  $\sqrt {2k/a} $
and also $U =$ negative for $x > \sqrt {2k/a} $.
So $F = 0$ at $x = 0$
i.e. slope of $U -x$ graph is zero at $x = 0.$