$9.1\,m$ લાંબા અને $5\,mm$ ની ત્રિજ્યાવાળા સ્ટીલના તારથી એક કારને લાંબા ખાડામાંથી બહાર ખેંચવા એક ટ્રકનો ઉપયોગ કર્યો છે. જ્યારે ટ્રકને ગતિ કરાવવામાં આવે છે, ત્યારે તારમાં $800\,N$ નું તણાવ છે, તો તારમાં કેટલો વધારો થશે ? સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $= 2 \times 10^{11}\,Nm^{-2}$.
$9.1\,m$ લાંબા અને $5\,mm$ ની ત્રિજ્યાવાળા સ્ટીલના તારથી એક કારને લાંબા ખાડામાંથી બહાર ખેંચવા એક ટ્રકનો ઉપયોગ કર્યો છે. જ્યારે ટ્રકને ગતિ કરાવવામાં આવે છે, ત્યારે તારમાં $800\,N$ નું તણાવ છે, તો તારમાં કેટલો વધારો થશે ? સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $= 2 \times 10^{11}\,Nm^{-2}$.
$\mathrm{Y}=\frac{\mathrm{F} l}{\mathrm{~A} \Delta l}$
$\Delta l =\frac{\mathrm{F} l}{\mathrm{AY}}=\frac{\mathrm{F} l}{\pi r^{2} \mathrm{Y}}$
$\Delta l =\frac{800 \times 9.1}{3.14 \times\left(5 \times 10^{-3}\right)^{2} \times 2 \times 10^{11}}$
$=46.369 \times 10^{-5}$ $\approx 4.64 \times 10^{-4} \mathrm{~m}$
Similar Questions
કુદરતી ચનાઓ પ્રતાન વિકૃતિને કારણે તૂટવાને બદલે મોટે ભાગે વળ કે નમનને કારણે ઉદ્ભવેલા મોટા મૂલ્યના ટોર્કને કારણે તૂટી પડે છે. કોઈ બંધારણની તૂટી પડવાની આવી ક્રિયાને વંકન કહે છે. વૃક્ષો જેવી ઊંચી નળાકારીય રચનાઓના નમન માટેનું જવાબદાર ટોર્ક, તેના પોતાના વજનને કારણે ઉદ્ભવતું હોય છે. આવા કિસ્સામાં તેના ગુરુત્વકેન્દ્રમાંથી પસાર થતો શિરોલંબ, તેના પાયામાંથી પસાર થતો હોતો નથી. આ શિરોલંબને અનુલક્ષીને વૃક્ષના નમન માટેનું જરૂરી ટોર્ક $\frac{{Y\pi {r^4}}}{{4R}}$ જેટલું હોય છે. જ્યાં $Y =$ યંગ મોડ્યુલસ, $r =$ વૃક્ષના થડના આડછેદની ત્રિજ્યા તથા $R$ $=$ નમેલા વૃક્ષ વડે રચાયેલા વક્રની વક્રતાત્રિજયા. પ્રસ્તુત કિસ્સામાં વૃક્ષના થડના આડછેદની આપેલી ત્રિજયા માટે વૃક્ષની સીમાંત ઊંચાઈ (Critical Height) નો અંદાજ મેળવો.
કુદરતી ચનાઓ પ્રતાન વિકૃતિને કારણે તૂટવાને બદલે મોટે ભાગે વળ કે નમનને કારણે ઉદ્ભવેલા મોટા મૂલ્યના ટોર્કને કારણે તૂટી પડે છે. કોઈ બંધારણની તૂટી પડવાની આવી ક્રિયાને વંકન કહે છે. વૃક્ષો જેવી ઊંચી નળાકારીય રચનાઓના નમન માટેનું જવાબદાર ટોર્ક, તેના પોતાના વજનને કારણે ઉદ્ભવતું હોય છે. આવા કિસ્સામાં તેના ગુરુત્વકેન્દ્રમાંથી પસાર થતો શિરોલંબ, તેના પાયામાંથી પસાર થતો હોતો નથી. આ શિરોલંબને અનુલક્ષીને વૃક્ષના નમન માટેનું જરૂરી ટોર્ક $\frac{{Y\pi {r^4}}}{{4R}}$ જેટલું હોય છે. જ્યાં $Y =$ યંગ મોડ્યુલસ, $r =$ વૃક્ષના થડના આડછેદની ત્રિજ્યા તથા $R$ $=$ નમેલા વૃક્ષ વડે રચાયેલા વક્રની વક્રતાત્રિજયા. પ્રસ્તુત કિસ્સામાં વૃક્ષના થડના આડછેદની આપેલી ત્રિજયા માટે વૃક્ષની સીમાંત ઊંચાઈ (Critical Height) નો અંદાજ મેળવો.
રબર કરતાં સ્ટીલનો યંગ મોડ્યુલસ ઘણો વધારે છે, તો સમાન પ્રતાન વિકૃતિ માટે કોનું તણાવ પ્રતિબળ વઘારે હશે ?
રબર કરતાં સ્ટીલનો યંગ મોડ્યુલસ ઘણો વધારે છે, તો સમાન પ્રતાન વિકૃતિ માટે કોનું તણાવ પ્રતિબળ વઘારે હશે ?
બે સમાન સ્ટીલ તથા કોપરના તારને સમાનબળથી ખેંચવામા આવે છે. તેમાં $2 \,cm$ જેટલું સંપૂર્ણ વિસ્તરણ થાય છે તો સ્ટીલ અને કોપરમાં કેટલું વિસ્તરણ થશે ? $Y_{\text {steel }}=20 \times 10^{11} \,dyne / cm ^2$, $Y_{\text {copper }}=12 \times 10^{11} \,dyne / cm ^2$
બે સમાન સ્ટીલ તથા કોપરના તારને સમાનબળથી ખેંચવામા આવે છે. તેમાં $2 \,cm$ જેટલું સંપૂર્ણ વિસ્તરણ થાય છે તો સ્ટીલ અને કોપરમાં કેટલું વિસ્તરણ થશે ? $Y_{\text {steel }}=20 \times 10^{11} \,dyne / cm ^2$, $Y_{\text {copper }}=12 \times 10^{11} \,dyne / cm ^2$
$A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ, $r$ ત્રિજયાવાળી અને $E$ યંગ મોડયુલસ ઘરાવતી રીંગને $R$ ત્રિજયાની તકતી પર લગાવવા કેટલા બળની જરૂર પડે? $(R> r)$
$A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ, $r$ ત્રિજયાવાળી અને $E$ યંગ મોડયુલસ ઘરાવતી રીંગને $R$ ત્રિજયાની તકતી પર લગાવવા કેટલા બળની જરૂર પડે? $(R> r)$
$1 \,cm ^{2}$ આડછેદ ઘરાવતા તારને તેની લંબાઈ બમણી કરવા માટે લગાવવું પડતું બળ ........$ \times 10^{7}\,N$ થશે. (તારુનું યંગ મોડ્યુલસ $=2 \times 10^{11} \,N / m ^{2}$ આપેલ છે.)
$1 \,cm ^{2}$ આડછેદ ઘરાવતા તારને તેની લંબાઈ બમણી કરવા માટે લગાવવું પડતું બળ ........$ \times 10^{7}\,N$ થશે. (તારુનું યંગ મોડ્યુલસ $=2 \times 10^{11} \,N / m ^{2}$ આપેલ છે.)
- [JEE MAIN 2022]