Gujarati
10-1.Thermometry, Thermal Expansion and Calorimetry
hard

लकड़ी के $1m$ व्यास के एक पहिये पर लोहे का एक टायर चढ़ाया है। टायर का व्यास पहिये के व्यास से $6\, mm$ कम है। लोहे के टायर को लकड़ी के ऊपर चढ़ाने के लिए तापक्रम में होने वाली न्यूनतम वृद्धि होनी ........ $^oC$ चाहिए (लोहे का आयतन प्रसार गुणांक $3.6 \times 10{^{-5}}°C^{-1}$)

A

$167$

B

$334$

C

$500$

D

$1000$

Solution

टायर का प्रारम्भिक व्यास $= (1000 -6) \,mm = 994\, mm,$ इसलिए टायर की प्रारम्भिक त्रिज्या $R = \frac{{994}}{2} = 497\,mm$

एवं व्यास में परिवर्तन $\Delta$$D = 6 \,mm$ इसलिए $\Delta R = \frac{6}{2} = 3\,mm$

ताप में $\Delta​$ $\alpha$ वृद्धि करने पर टायर पहिए पर सही फिट हो जाएगा

लोहे के टायर की लम्बाई (परिधि) में वृद्धि

$\Delta​$$L = L \times$ $\alpha$ $\times$ $\Delta​$ $\theta$   $ = L \times \frac{\gamma }{3} \times \Delta \theta $         [जहाँ $\alpha  = \frac{\gamma }{3}]$

$2\pi \,\Delta R = 2\pi \,R\,\left( {\frac{\gamma }{3}} \right)\,\Delta \theta $$⇒$$\Delta \theta  = \frac{3}{\gamma }\frac{{\Delta R}}{R} = \frac{{3\, \times 3}}{{3.6 \times {{10}^{ – 5}} \times 497}}$  

$⇒$$\Delta \theta  = {500^o}C$

Standard 11
Physics

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