ખેંચાયા વગરના $1.0\, m $ લંબાઈ ધરાવતા સ્ટીલના તારને એક છેડે $14.5 \,kg$ દળને જડિત કરેલ છે. તેને ઊર્ધ્વ સમતલમાં વર્તુળાકારે ઘુમાવવામાં આવે છે. વર્તુળમાર્ગમાં નીચેના બિંદુએ તેની કોણીય ઝડપ $2$ પરિભ્રમણ $/s$ છે. તારના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $0.065\, cm$ છે. જ્યારે જડિત કરેલ દળ વર્તુળમાર્ગમાં નિમ્નત્તમ બિંદુએ હોય ત્યારે તારના લંબાઈ-વધારાની ગણતરી કરો.
ખેંચાયા વગરના $1.0\, m $ લંબાઈ ધરાવતા સ્ટીલના તારને એક છેડે $14.5 \,kg$ દળને જડિત કરેલ છે. તેને ઊર્ધ્વ સમતલમાં વર્તુળાકારે ઘુમાવવામાં આવે છે. વર્તુળમાર્ગમાં નીચેના બિંદુએ તેની કોણીય ઝડપ $2$ પરિભ્રમણ $/s$ છે. તારના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $0.065\, cm$ છે. જ્યારે જડિત કરેલ દળ વર્તુળમાર્ગમાં નિમ્નત્તમ બિંદુએ હોય ત્યારે તારના લંબાઈ-વધારાની ગણતરી કરો.
Let $\delta l$ be the elongation of the wire when the mass is at the lowest point of its path. When the mass is placed at the position of the vertical circle, the total force on the mass is
$F=m g+m l \omega^{2}$
$=14.5 \times 9.8+14.5 \times 1 \times(2)^{2}=200.1 N$
Young's modulus $=\frac{\text { Stress }}{\text { Strain }}$
$Y=\frac{F}{A} \frac{l}{\Delta l}$
$\therefore \Delta I=\frac{F l}{A Y}$
Young's modulus for steel $=2 \times 10^{11} Pa$
$\therefore \Delta l=\frac{200.1 \times 1}{0.065 \times 10^{-4} \times 2 \times 10^{11}}=1539.23 \times 10^{7}$
$=1.539 \times 10^{-4} m$
Hence, the elongation of the wire is $1.539 \times 10^{-4}\; m$
Similar Questions
સમાન દ્રવ્ય અને સમાન લંબાઈ ધરાવતા બે તારમાં બીજા તારનો વ્યાસ પહેલા તારના વ્યાસ કરતાં બમણો છે.બંનેમાં સમાન વજન જોડવામાં આવે તો તેમની લંબાઈમાં થતાં વધારાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
સમાન દ્રવ્ય અને સમાન લંબાઈ ધરાવતા બે તારમાં બીજા તારનો વ્યાસ પહેલા તારના વ્યાસ કરતાં બમણો છે.બંનેમાં સમાન વજન જોડવામાં આવે તો તેમની લંબાઈમાં થતાં વધારાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
- [AIIMS 2013]
$6\,m$ લંબાઈ અને $3\,mm^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સ્ટીલના તારનો યંગ મોડ્યુલસ $2 \times 10^{11}\,N/m^2$ છે. તારને આપેલ ગ્રહ ઉપર એક આધારથી લટકાવવામાં આવેલ છે. તારના મુક્ત છેડા આગળ $4\,kg$ દળ ધરાવતો બ્લોક લટકાવવામાં આવે છે. ગ્રહ ઉપર ગુરુત્વ પ્રવેગનું મૂલ્ય પૃથ્વી કરતાં $\frac{1}{4}$ ગણું છે. તારમાં ખેંચાણ $..........$ હશે.
$6\,m$ લંબાઈ અને $3\,mm^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સ્ટીલના તારનો યંગ મોડ્યુલસ $2 \times 10^{11}\,N/m^2$ છે. તારને આપેલ ગ્રહ ઉપર એક આધારથી લટકાવવામાં આવેલ છે. તારના મુક્ત છેડા આગળ $4\,kg$ દળ ધરાવતો બ્લોક લટકાવવામાં આવે છે. ગ્રહ ઉપર ગુરુત્વ પ્રવેગનું મૂલ્ય પૃથ્વી કરતાં $\frac{1}{4}$ ગણું છે. તારમાં ખેંચાણ $..........$ હશે.
- [JEE MAIN 2023]
$L$ લંબાઈ અને $r$ ત્રિજ્યાના તારને એક છેડેથી જડિત કરેલો છે. જ્યારે તારના બીજા છેડાને $f$ બળથી ખેંચવામાં આવે ત્યારે તેની લંબાઈ $l$ જેટલી વધે છે. સમાન દ્રવ્યનો $2L$ લંબાઈ અને $2r$ ત્રિજ્યાના બીજા તારને $2 f$ બળથી ખેંચવામાં આવે છે. હવે તેની લંબાઈમાં થતો વધારો ........... હશે.
$L$ લંબાઈ અને $r$ ત્રિજ્યાના તારને એક છેડેથી જડિત કરેલો છે. જ્યારે તારના બીજા છેડાને $f$ બળથી ખેંચવામાં આવે ત્યારે તેની લંબાઈ $l$ જેટલી વધે છે. સમાન દ્રવ્યનો $2L$ લંબાઈ અને $2r$ ત્રિજ્યાના બીજા તારને $2 f$ બળથી ખેંચવામાં આવે છે. હવે તેની લંબાઈમાં થતો વધારો ........... હશે.
- [JEE MAIN 2023]
તારના યંગ મોડયુલસનો ગુણોત્તર $2 : 2 : 1$ અને આડછેદનો ગુણોત્તર $1 : 2 : 3$ છે.તેના પર સમાન બળ લગાવતાં લંબાઇમાં વધારાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
તારના યંગ મોડયુલસનો ગુણોત્તર $2 : 2 : 1$ અને આડછેદનો ગુણોત્તર $1 : 2 : 3$ છે.તેના પર સમાન બળ લગાવતાં લંબાઇમાં વધારાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
એક હાથીના દાંતમાંથી બનાવેલ બોલ અને બીજો ભીની માટીમાંથી બનાવેલ બોલ સમાન પરિમાણના છે. તેમને સરખી ઊંચાઈએથી સપાટી પર પડવા દેવામાં આવે છે, તો તેમાં કયો બોલ સપાટી પર અથડાયા બાદ વધારે ઊંચે જશે ? શાથી ?
એક હાથીના દાંતમાંથી બનાવેલ બોલ અને બીજો ભીની માટીમાંથી બનાવેલ બોલ સમાન પરિમાણના છે. તેમને સરખી ઊંચાઈએથી સપાટી પર પડવા દેવામાં આવે છે, તો તેમાં કયો બોલ સપાટી પર અથડાયા બાદ વધારે ઊંચે જશે ? શાથી ?