$\Delta ABC$ સમબાજુ ત્રિકોણની $AB$ અને $BC$ બાજુઓ બે તાંબાના સળિયા અને બીજી બાજુ એક એલ્યુમિનિયમનો સળિયો છે. તેને એવી રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે કે જેથી દરેક સળિયાનું તાપમાન $\Delta T$ જેટલું વધે, તો ખૂણા $\angle ABC$ માં ફેરફાર શોધો. (તાંબાનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha _1$ અને એલ્યુમિનિયમનો રેખીય પ્રસણાંક $\alpha _2$ છે.) 

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

Suppose, $\mathrm{AB}=l_{1}, \mathrm{AC}=l_{2}$ and $\mathrm{BC}=l_{3}$

$\therefore \cos \theta=\frac{l_{3}^{2}+l_{1}^{2}-l_{2}^{2}}{2 l_{3} l_{1}}$ where $\angle \mathrm{ABC}=\theta$ $\therefore 2 l_{3} l_{1} \cos \theta=l_{3}^{2}+l_{1}^{2}-l_{2}^{2}$

Integrating on both side,

$2\left(l_{3} d l_{1}+l_{1} d l_{3}\right) \cos \theta-2 l 3 l_{1} \sin \theta d \theta=2 l_{3} d l_{3}+2 l_{1} d l_{1}-2 l_{2} d l_{2}$

Dividing by $2$ ,

$\left(l_{3} d l_{1}+l_{1} \times d l_{3}\right) \cos \theta-l_{3} l_{1} \sin \theta d \theta=l_{3} d l_{3}+l_{1} d l_{1}-l_{2} d l_{2}$

Now $d l_{1}=l_{1} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}, d l_{2}=l_{2} \alpha_{2} \Delta \mathrm{T}, d l_{3}=l_{3} \alpha_{3} \Delta \mathrm{T}$ then,

$\left(l_{3} \times l_{1} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}+l_{1} \times l_{3} \alpha_{3} \Delta \mathrm{T}\right) \cos \theta-l_{3} l_{1} \sin \theta d \theta=l_{3} \times l_{3} \alpha_{3} \Delta \mathrm{T}+l_{1} \times l_{1} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}-l_{2} \times l_{2} \alpha_{2} \Delta \mathrm{T}$

Now let $l_{1}=l_{2}=l_{3}=l$ and $\alpha_{3}=\alpha_{1}$

$\therefore\left(l^{2} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}+l^{2} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}\right) \cos \theta-l^{2} \sin \theta d \theta=l^{2} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}+l^{2} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}-l^{2} \alpha_{2} \Delta \mathrm{T}$

$\quad \cos \theta=\cos 60^{\circ}=\frac{1}{2} \quad(\mathrm{Equilateral}$ triangle $)$

$\therefore 2 l^{2} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T} \times \frac{1}{2}-l^{2} \sin \theta d \theta=2 l \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}-l^{2} \alpha_{2} \Delta \mathrm{T}$

$\therefore l \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}-l^{2} \sin \theta d \theta=2 l^{2} \alpha_{1} \Delta \mathrm{T}-l^{2} \alpha_{2} \Delta \mathrm{T}$

890-s133

Similar Questions

$2\,c{m^2}$ આડછેદ ધરાવતા રબરની લંબાઇ બમણી કરવા માટે જરૂરી બળ $2 \times {10^5}$ dynes છે,તો યંગ મોડયુલસ $dyne/c{m^2}$ માં કેટલો થાય ?

એક લોખંડના સળિયાની ત્રિજ્યા $20\,mm$ અને લંબાઈ $2.0\,m$ છે.$62.8\,kN$ નું બળ તેમની લંબાઈને સાપેક્ષે ખેંચે છે. લોખંડનો યંગ અચળાંક $2.0 \times 10^{11}\,N / m ^2$ છે. તારમાં ઉત્પન્ન થતી પ્રતાન વિકૃતિ ........ $\times 10^{-5}$ છે.

  • [JEE MAIN 2023]

બ્રાસનો વ્યાસ $4\, mm$ અને યંગ મોડ્યુલસ $9 \times {10^{10}}\,N/{m^2}$ હોય તો તેની લંબાઈમાં $0.1\%$ નો વધારો કરવા કેટલું પ્રતિબળ લગાવવું પડે ?

એક તારની લંબાઈ $L$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે તેની બંને બાજુના છેડા પર $F$ બળ લગાવતા તેની લંબાઈમાં $l$ નો વધારો થાય તો નીચેના માથી શું સાચું છે ?

સમાન લંબાઇ અને સમાન આડછેદના ક્ષેત્રફળવાળા બે તારોને આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે લટકાવ્યા છે. તેમના યંગ મોડયુલસ ${Y_1}$ અને ${Y_2}$ છે. તો તેમનો સમતુલ્ય યંગ મોડયુલસ કેટલો થાય?