આપણે એક એવી માપપટ્ટી તૈયાર કરવા માંગીએ છીએ જેની લંબાઈ તાપમાન સાથે બદલાતી નથી. આ પ્રકારની એકમ માપપટ્ટી તૈયાર કરવાનું સૂચન છે જેની લંબાઈ,ધારો કે $10 \ cm$ રહે. આપણે પિત્તળ (brass) અને લોખંડ (iron) ની બનેલી દ્વિ-ધાતુ પટ્ટીનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ,જેની લંબાઈ અલગ-અલગ હોય અને જેની લંબાઈ (બંને ઘટકોની) એવી રીતે બદલાય કે જેથી તેમની લંબાઈ વચ્ચેનો તફાવત અચળ રહે. જો $\alpha_{\text{iron}} = 1.2 \times 10^{-5} \ K^{-1}$ અને $\alpha_{\text{brass}} = 1.8 \times 10^{-5} \ K^{-1}$ હોય,તો દરેક પટ્ટીની લંબાઈ કેટલી હોવી જોઈએ?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે લોખંડની પટ્ટીની લંબાઈ $l_{\text{iron}}$ અને પિત્તળની પટ્ટીની લંબાઈ $l_{\text{brass}}$ છે.
પ્રશ્ન મુજબ,કોઈપણ તાપમાન ફેરફાર $\Delta T$ માટે તેમની લંબાઈનો તફાવત $10 \ cm$ અચળ રહેવો જોઈએ.
તેથી,$l_{\text{iron}} - l_{\text{brass}} = 10 \ cm \ldots (1)$
જ્યારે તાપમાન $\Delta T$ જેટલું બદલાય છે,ત્યારે નવી લંબાઈ $l_{\text{iron}}' = l_{\text{iron}}(1 + \alpha_{\text{iron}} \Delta T)$ અને $l_{\text{brass}}' = l_{\text{brass}}(1 + \alpha_{\text{brass}} \Delta T)$ થાય છે.
તફાવત અચળ રહેવા માટે,$l_{\text{iron}}' - l_{\text{brass}}' = l_{\text{iron}} - l_{\text{brass}}$ હોવું જોઈએ.
આનો અર્થ એ છે કે $l_{\text{iron}} \alpha_{\text{iron}} \Delta T = l_{\text{brass}} \alpha_{\text{brass}} \Delta T$.
તેથી,$l_{\text{iron}} \alpha_{\text{iron}} = l_{\text{brass}} \alpha_{\text{brass}}$.
$\frac{l_{\text{iron}}}{l_{\text{brass}}} = \frac{\alpha_{\text{brass}}}{\alpha_{\text{iron}}} = \frac{1.8 \times 10^{-5}}{1.2 \times 10^{-5}} = \frac{3}{2}$.
તેથી,$l_{\text{iron}} = 1.5 \ l_{\text{brass}}$.
આ કિંમત સમીકરણ $(1)$ માં મૂકતા:
$1.5 \ l_{\text{brass}} - l_{\text{brass}} = 10 \ cm$.
$0.5 \ l_{\text{brass}} = 10 \ cm \implies l_{\text{brass}} = 20 \ cm$.
ત્યારબાદ,$l_{\text{iron}} = 1.5 \times 20 \ cm = 30 \ cm$.
આમ,લોખંડની લંબાઈ $30 \ cm$ અને પિત્તળની લંબાઈ $20 \ cm$ હોવી જોઈએ.

Explore More

Similar Questions

આકૃતિમાં એક કાણાંવાળી વર્તુળાકાર તકતી દર્શાવેલ છે. ગરમ કરવા પર,જો બહારનો વ્યાસ $d_1$ એ $0.3\%$ વધે,તો અંદરનો વ્યાસ $d_2$ શું થશે?

જ્યારે તાંબાના ગોળાને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેના કયા પરિમાણમાં સૌથી વધુ ટકાવારી વધારો થશે?

$10\, m$ લંબાઈના લોખંડના સળિયાને $0^{\circ}C$ થી $100^{\circ}C$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. જો લોખંડનો રેખીય પ્રસરણાંક $10 \times 10^{-6} {^{\circ}C^{-1}}$ હોય,તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો વધારો .......... $cm$ છે.

બે સળિયા $AB$ અને $BC$ ને $B$ આગળ જોડીને એક સંયુક્ત સળિયો બનાવવામાં આવ્યો છે. ઓરડાના તાપમાને બંને સળિયાની લંબાઈ સમાન છે અને દળ પણ સમાન છે. $AB$ નો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha$,$BC$ કરતા વધારે છે. આ સંયુક્ત સળિયાને $B$ આગળ દોરા વડે આડી સ્થિતિમાં લટકાવવામાં આવ્યો છે. જ્યારે સળિયાને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે:

$25^{\circ} C$ તાપમાને રહેલા સ્ટીલના સળિયાને $0^{\circ} C$ તાપમાને સાચી માપણી આપતી ધાતુની માપપટ્ટી વડે માપતા તેની લંબાઈ $1 \ m$ જણાય છે. $0^{\circ} C$ તાપમાને સ્ટીલના સળિયાની ચોક્કસ લંબાઈ કેટલી હશે ($m$ માં)? $(\alpha_{\text{steel}} = 12 \times 10^{-6} \ ^{\circ} C^{-1}, \alpha_{\text{metal}} = 20 \times 10^{-6} \ ^{\circ} C^{-1})$

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