$4.7\, m$ લંબાઈ અને $3.0 \times 10^{-5}\, m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો સ્ટીલનો તાર તથા $3.5\, m$ લંબાઈ અને $4.0 \times 10^{-5}\, m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા તાંબાના તાર પર આપેલ સમાન ભાર લટકાવતા બંને તારની લંબાઈમાં સમાન વધારો થાય છે, તો સ્ટીલ અને તાંબાનાં યંગ મૉડ્યુલસનો ગુણોત્તર શું હશે ?
$4.7\, m$ લંબાઈ અને $3.0 \times 10^{-5}\, m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો સ્ટીલનો તાર તથા $3.5\, m$ લંબાઈ અને $4.0 \times 10^{-5}\, m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા તાંબાના તાર પર આપેલ સમાન ભાર લટકાવતા બંને તારની લંબાઈમાં સમાન વધારો થાય છે, તો સ્ટીલ અને તાંબાનાં યંગ મૉડ્યુલસનો ગુણોત્તર શું હશે ?
Length of the steel wire, $L_{1}=4.7 m$
Area of cross-section of the steel wire, $A_{1}=3.0 \times 10^{-5} m ^{2}$
Length of the copper wire, $L_{2}=3.5 m$
Area of cross-section of the copper wire, $A_{2}=4.0 \times 10^{-5} m ^{2}$
Change in length $=\Delta L_{1}=\Delta L_{2}=\Delta L$
Force applied in both the cases $=F$
Young's modulus of the steel wire:
$Y_{1}=\frac{F_{1}}{A_{1}} \times \frac{L_{1}}{\Delta L}$
$=\frac{F \times 4.7}{3.0 \times 10^{-5} \times \Delta L} \ldots(i)$
Young's modulus of the copper wire:
$Y_{2}=\frac{F_{2}}{A_{2}} \times \frac{L_{2}}{\Delta L_{2}}$
$=\frac{F \times 3.5}{4.0 \times 10^{-5} \times \Delta L}\dots (ii)$
Dividing ($i$) by ($ii$), we get:
$\frac{Y_{1}}{Y_{2}}=\frac{4.7 \times 4.0 \times 10^{-5}}{3.0 \times 10^{-5} \times 3.5}=1.79: 1$
The ratio of Young's modulus of steel to that of copper is $1.79: 1$
Similar Questions
સળીયાની લંબાઈ $L$ અને એકમ લંબાઈ દીઠ દળ $\lambda$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ જો સળીયાના યંગ મોડ્યુલસ $Y$ હોય તો તેના પોતાના જ વજનના લીધે થતુ વિસ્તરણ...
સળીયાની લંબાઈ $L$ અને એકમ લંબાઈ દીઠ દળ $\lambda$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ જો સળીયાના યંગ મોડ્યુલસ $Y$ હોય તો તેના પોતાના જ વજનના લીધે થતુ વિસ્તરણ...
બે અલગ દ્રવ્યમાથી બનેલા સળિયાનો રેખીય પ્રસરણ અચળાંક ${\alpha _1},\,$ અને ${\alpha _2}$ અને યંગ મોડ્યુલસ ${Y_1}$ અને ${Y_2}$ છે સળિયાને બે દઢ દીવાલ સાથે જડિત કરેલો છે .બંનેને એવી રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે કે જેથી બંનેના તાપમાનમા સમાન રીતે વધારો થાય અને તારમાં વંકન થતું નથી. જો ${\alpha _1}:{\alpha _2} = 2:3$, અને બંને માં સમાન સમાન તાપીય પ્રતિબળ ઉત્પન્ન થતું હોય તો ${Y_1}:{Y_2}$ $=$_____
બે અલગ દ્રવ્યમાથી બનેલા સળિયાનો રેખીય પ્રસરણ અચળાંક ${\alpha _1},\,$ અને ${\alpha _2}$ અને યંગ મોડ્યુલસ ${Y_1}$ અને ${Y_2}$ છે સળિયાને બે દઢ દીવાલ સાથે જડિત કરેલો છે .બંનેને એવી રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે કે જેથી બંનેના તાપમાનમા સમાન રીતે વધારો થાય અને તારમાં વંકન થતું નથી. જો ${\alpha _1}:{\alpha _2} = 2:3$, અને બંને માં સમાન સમાન તાપીય પ્રતિબળ ઉત્પન્ન થતું હોય તો ${Y_1}:{Y_2}$ $=$_____
- [IIT 1989]
સ્ટીલ માટે યંગ મોડયુલસ $2 \times {10^{11}}\,N{m^{ - 2}}$ અને બ્રેકીંગ વિકૃતિ $0.15$ હોય,તો બ્રેકીંગ પ્રતિબળ કેટલું થાય ?
સ્ટીલ માટે યંગ મોડયુલસ $2 \times {10^{11}}\,N{m^{ - 2}}$ અને બ્રેકીંગ વિકૃતિ $0.15$ હોય,તો બ્રેકીંગ પ્રતિબળ કેટલું થાય ?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $R$ ત્રિજ્યાનું લાકડાનું પૈડું, બે અર્ધવર્તુળ ભાગોમાંથી બનેલું છે. આ બંને ભાગને ધાતુની એક રીંગ વડે સાથે જોડેલ છે. રીંગના આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $S$ અને લંબાઈ $L$ છે. $L$ એ $2 \pi R$ કરતાં નાનું છે. તેથી રીંગને પૈડા પર ફીટ કરવા માટે ગરમ કરવા $T$ જेટલું તાપમાન વધારવામાં આવે છે. જેથી તે પૈડા પર માત્ર ગોઠવાઈ જાય છે. જ્યારે તેને ઓરડાના તાપમાન સુધી ઠંડુ પાડવામાં આવે છે ત્યારે તે અર્ધવર્તુળ પैડાના ભાગોને એકબીજા સાથે દબાણથી જોડી દે છે. જો ધાતુનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha$ અને યંગ મોડ્યુલ્સ $Y$ હોય તો પैડાના એક ભાગ દ્વારા બીજા ભાગ પર કેટલું બળ લાગતું હશે?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $R$ ત્રિજ્યાનું લાકડાનું પૈડું, બે અર્ધવર્તુળ ભાગોમાંથી બનેલું છે. આ બંને ભાગને ધાતુની એક રીંગ વડે સાથે જોડેલ છે. રીંગના આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $S$ અને લંબાઈ $L$ છે. $L$ એ $2 \pi R$ કરતાં નાનું છે. તેથી રીંગને પૈડા પર ફીટ કરવા માટે ગરમ કરવા $T$ જेટલું તાપમાન વધારવામાં આવે છે. જેથી તે પૈડા પર માત્ર ગોઠવાઈ જાય છે. જ્યારે તેને ઓરડાના તાપમાન સુધી ઠંડુ પાડવામાં આવે છે ત્યારે તે અર્ધવર્તુળ પैડાના ભાગોને એકબીજા સાથે દબાણથી જોડી દે છે. જો ધાતુનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha$ અને યંગ મોડ્યુલ્સ $Y$ હોય તો પैડાના એક ભાગ દ્વારા બીજા ભાગ પર કેટલું બળ લાગતું હશે?
- [AIEEE 2012]
એક ચુસ્ત આધાર પર $L$ લંબાઈ અને $\rho$ ઘનતાનો જાડું લટકાવેલ છે. દોરડાના પદાર્થનું યંગ મોડ્યુલસ $\gamma$ છે. તેના ખુદના વજનના કારણે તેની લંબાઈમાં થતો વધારો
એક ચુસ્ત આધાર પર $L$ લંબાઈ અને $\rho$ ઘનતાનો જાડું લટકાવેલ છે. દોરડાના પદાર્થનું યંગ મોડ્યુલસ $\gamma$ છે. તેના ખુદના વજનના કારણે તેની લંબાઈમાં થતો વધારો