$1.05 \; m$ લંબાઈનો એક સળિયો જેનું દળ નહિવત છે,તેને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સમાન લંબાઈના સ્ટીલ (તાર $A$) અને એલ્યુમિનિયમ (તાર $B$) ના બે તાર વડે તેના છેડાઓ પર ટેકવેલો છે. તાર $A$ અને $B$ ના આડછેદના ક્ષેત્રફળ અનુક્રમે $1.0 \; mm^2$ અને $2.0 \; mm^2$ છે. સ્ટીલ અને એલ્યુમિનિયમના બંને તારમાં $(a)$ સમાન પ્રતિબળ અને $(b)$ સમાન વિકૃતિ ઉત્પન્ન કરવા માટે સળિયા પર કયા બિંદુએ દળ $m$ લટકાવવું જોઈએ?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે:
સળિયાની લંબાઈ $L = 1.05 \; m$
સ્ટીલના તાર $A$ નું ક્ષેત્રફળ $(a_1)$ = $1.0 \times 10^{-6} \; m^2$
એલ્યુમિનિયમના તાર $B$ નું ક્ષેત્રફળ $(a_2)$ = $2.0 \times 10^{-6} \; m^2$
સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $(Y_1)$ = $2 \times 10^{11} \; N/m^2$
એલ્યુમિનિયમ માટે યંગ મોડ્યુલસ $(Y_2)$ = $7.0 \times 10^{10} \; N/m^2$
$(a)$ સમાન પ્રતિબળ માટે:
પ્રતિબળ = $\frac{F}{a}$. જો પ્રતિબળ સમાન હોય,તો $\frac{F_1}{a_1} = \frac{F_2}{a_2} \implies \frac{F_1}{F_2} = \frac{a_1}{a_2} = 0.5$.
તાર $A$ થી $y$ અંતરે લટકાવેલા બિંદુ પર ટોર્ક લેતા:
$F_1 y = F_2 (1.05 - y) \implies \frac{F_1}{F_2} = \frac{1.05 - y}{y} = 0.5$.
$1.05 - y = 0.5y \implies 1.5y = 1.05 \implies y = 0.7 \; m$.
$(b)$ સમાન વિકૃતિ માટે:
વિકૃતિ = $\frac{\text{પ્રતિબળ}}{Y} = \frac{F}{aY}$. જો વિકૃતિ સમાન હોય,તો $\frac{F_1}{a_1 Y_1} = \frac{F_2}{a_2 Y_2}$.
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{a_1 Y_1}{a_2 Y_2} = \left(\frac{1.0}{2.0}\right) \times \left(\frac{2 \times 10^{11}}{7 \times 10^{10}}\right) = \frac{10}{7}$.
તાર $A$ થી $y_1$ અંતરે લટકાવેલા બિંદુ પર ટોર્ક લેતા:
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{1.05 - y_1}{y_1} = \frac{10}{7}$.
$7(1.05 - y_1) = 10y_1 \implies 7.35 - 7y_1 = 10y_1 \implies 17y_1 = 7.35 \implies y_1 \approx 0.432 \; m$.

Explore More

Similar Questions

એક સ્પ્રિંગના મુક્ત છેડા પર ભાર લગાવીને તેને ખેંચવામાં આવે છે. સ્પ્રિંગમાં ઉત્પન્ન થતી વિકૃતિ કયા પ્રકારની હોય છે?

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ત્રણ બ્લોક $P$,$Q$ અને $R$ પૈકી દરેકનું દળ $3 \,kg$ છે. વાયર $A$ અને $B$ દરેકનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $0.005 \,cm^2$ અને યંગ મોડ્યુલસ $2 \times 10^{11} \,N \,m^{-2}$ છે. ઘર્ષણને અવગણતા,વાયર $B$ પરનો લોન્ગીટ્યુડિનલ સ્ટ્રેન (રેખીય વિકૃતિ) . . . . . . $\times 10^{-4}$ છે. ($g=10 \,m/s^2$ લો)

$10 \ kg$ દળ ધરાવતા પદાર્થને $0.3 \ m$ લંબાઈના તાર સાથે જોડવામાં આવે છે. તારનું બ્રેકિંગ સ્ટ્રેસ $4.8 \times 10^7 \ N \ m^{-2}$ છે. તારના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $10^{-6} \ m^2$ છે. તેને સમક્ષિતિજ વર્તુળમાં ફેરવી શકાય તે માટેનો મહત્તમ કોણીય વેગ કેટલો હશે?

$8 \,mm$ ત્રિજ્યા અને $100 \,cm$ લંબાઈ ધરાવતા તારનો એક છેડો જડિત છે અને બીજો છેડો $45^{\circ}$ ના ખૂણે વળેલ છે। તો શીયરિંગ ખૂણો (angle of shear) કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?

યાદી-$I$ ને યાદી-$II$ સાથે જોડો:
યાદી-$I$ યાદી-$II$
$A$. યંગ મોડ્યુલસ $I$. $\frac{Ad}{\Delta L}$
$B$. સંકોચનીયતા $II$. $\frac{FL}{A\Delta L}$
$C$. બલ્ક મોડ્યુલસ $III$. $-\frac{1}{\Delta P}(\frac{\Delta V}{V})$
$D$. પોઈસન ગુણોત્તર $IV$. $-\frac{\Delta D/D}{\Delta L/L}$

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo