સર્કસમાં માનવ પિરામિડમાં સંતુલિત ગ્રુપનો તમામ બોજ એક વ્યક્તિ કે જે પોતાની પીઠના સહારે સુઈ ગયો હોય છે તેના પગ પર ટેકવાય છે (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ). પિરામિડની રચના કરતાં તમામ કલાકારો, પાટિયા અને ટેબલનું કુલ દળ $280\, kg$ છે. તળિયે પોતાની પીઠ પર સૂઈ રહેલ વ્યક્તિનું દળ $60\, kg$ છે. આ વ્યક્તિના દરેક સાથળનાં હાડકાંની લંબાઈ $50\, cm$ અને અસરકારક ત્રિજ્યા $2.0\, cm$ છે. વધારાના બોજને કારણે સાથળના દરેક હાડકાનું સંકોચન શોધો.
સર્કસમાં માનવ પિરામિડમાં સંતુલિત ગ્રુપનો તમામ બોજ એક વ્યક્તિ કે જે પોતાની પીઠના સહારે સુઈ ગયો હોય છે તેના પગ પર ટેકવાય છે (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ). પિરામિડની રચના કરતાં તમામ કલાકારો, પાટિયા અને ટેબલનું કુલ દળ $280\, kg$ છે. તળિયે પોતાની પીઠ પર સૂઈ રહેલ વ્યક્તિનું દળ $60\, kg$ છે. આ વ્યક્તિના દરેક સાથળનાં હાડકાંની લંબાઈ $50\, cm$ અને અસરકારક ત્રિજ્યા $2.0\, cm$ છે. વધારાના બોજને કારણે સાથળના દરેક હાડકાનું સંકોચન શોધો.
તમામ કલાકારો, પાટિયા અને ટેબલ વગેરેનું કુલ દળ $=280 kg$
પિરામિડના તળિયે રહેલા કલાકારનું દળ $= 60 kg$
પિરામિડના તળિયે રહેલા કલાકારે પગ પર ટેકવેલ દળ $= 280 - 60 = 220 kg$
આ ટેકવેલ દળનું વજન $=220 kg wt .=220 \times 9.8 N =2156 N$
કલાકારના સાથળના દરેક હાડકા પર ટેકવેલ બોજ $=1 / 2(2156) N =1078 N$
કોષ્ટક પરથી હાડકા માટે યંગ મોડ્યુલસ,
$Y=9.4 \times 10^{9} N m ^{-2}$
સાથળના દરેક હાડકાની લંબાઈ $L=0.5 m$
સાથળના હાડકાની ત્રિજ્યા $=2.0 cm$
તેથી સાથળના હાડકાના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ
$A=\pi \times\left(2 \times 10^{-2}\right)^{2} m ^{2}=1.26 \times 10^{-3} m ^{2}$
સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને સાથળના દરેક હાડકાનું સંકોચન $\Delta L$ નીચે મુજબ ગણી શકાય
$\Delta L =[(F \times L) /(Y \times A)]$
$=\left[(1078 \times 0.5) /\left(9.4 \times 10^{9} \times 1.26 \times 10^{-3}\right)\right]$
$=4.55 \times 10^{5} m \text { or } 4.55 \times 10^{-3} cm .$
જે ખૂબ જ સૂક્ષ્મ ફેરફાર છે ! સાથળનાં હાડકામાં આંશિક ઘટાડો
$\Delta L / L=0.000091$ અથવા $0.0091 \%$
Similar Questions
$3\, m$ લંબાઈ અને $0.4\, mm$ વ્યાસ ધરાવતા કોપરના તાર પર $10\, kg$ બળ લગાવતા તેની લંબાઈમાં $2.4 \,cm$ નો વધારો થાય છે. જો તેનો વ્યાસ બમણો કરવામાં આવે તો તેની લંબાઈમાં થતો વધારો ....... $cm$ થાય .
$3\, m$ લંબાઈ અને $0.4\, mm$ વ્યાસ ધરાવતા કોપરના તાર પર $10\, kg$ બળ લગાવતા તેની લંબાઈમાં $2.4 \,cm$ નો વધારો થાય છે. જો તેનો વ્યાસ બમણો કરવામાં આવે તો તેની લંબાઈમાં થતો વધારો ....... $cm$ થાય .
$A$ આડછેદ ધરાવતા સળીયાની લંબાઈ $L$ છે અને વજન $W$ છે. તેને આડા ટેકા વડે જોડવામા આવેલ છે. જો તારનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ હોય તો તેમાં ઉદભવતુ વિસ્તરણ
$A$ આડછેદ ધરાવતા સળીયાની લંબાઈ $L$ છે અને વજન $W$ છે. તેને આડા ટેકા વડે જોડવામા આવેલ છે. જો તારનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ હોય તો તેમાં ઉદભવતુ વિસ્તરણ
એક ધાતુના આડછેદનું ક્ષોત્રફળ $A$, યંગ મોડ્યુલસ $Y$ અને રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha $ તથા સળિયાની લંબાઈ $L$ ને બે મજબૂત થાંભલાઓ સાથે બાંધેલો છે. જો તેને $t\,^oC$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે, તો સળિયામાં કેટલું બળ ઉદ્ભવશે ?
એક ધાતુના આડછેદનું ક્ષોત્રફળ $A$, યંગ મોડ્યુલસ $Y$ અને રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha $ તથા સળિયાની લંબાઈ $L$ ને બે મજબૂત થાંભલાઓ સાથે બાંધેલો છે. જો તેને $t\,^oC$ સુધી ગરમ કરવામાં આવે, તો સળિયામાં કેટલું બળ ઉદ્ભવશે ?
સ્ટીલ અને બ્રાસના તારો માટે લંબાઇઓ,ત્રિજયાઓ અને યંગ મોડયુલસનો ગુણોતર અનુક્રમે $q,p $ અને $s$ હોય,તો તેમને અનુરૂપ લંબાઇમાં વઘવાનો ગુણોતર
સ્ટીલ અને બ્રાસના તારો માટે લંબાઇઓ,ત્રિજયાઓ અને યંગ મોડયુલસનો ગુણોતર અનુક્રમે $q,p $ અને $s$ હોય,તો તેમને અનુરૂપ લંબાઇમાં વઘવાનો ગુણોતર
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]