8.Mechanical Properties of Solids
hard

एक प्रयोग में, पीतल तथा स्टील के दो तारों का प्रयोग किया गया है जिसमें प्रत्येक की लम्बाई $1 \,m$ तथा अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $1\, mm ^{2}$ है। इन तारों को श्रेणीक्रम में जोड़ते हैं तथा संयुक्त तार के एक सिरे को दूढ़ स्तम्भ
से जोड़ते हैं एवं दूसरे सिरे को खींचा जाता है। $0.2\, mm$ की कुल वृद्धि के लिये प्रतिबल का मान होगा :

(दिया है, स्टील तथा पीतल के यंग प्रत्यास्थता गुणांक, क्रमश: $120 \times 10^{9} \,N / m ^{2}$ तथा $60 \times 10^{9} \, N / m ^{2}$ है)

A

$1.8\times 10^6\,N/m^2$

B

$0.2\times 10^6\,N/m^2$

C

$1.2\times 10^6\,N/m^2$

D

इनमें से कोई नहीं

(JEE MAIN-2019)

Solution

$\ell  = 1\,M$

$A = {10^{ – 6}}{M^2}$

$stress = \frac{F}{A}$             ${Y_s} = 120 \times {10^9}$

$Stress = \frac{{Stress}}{Y}$

$\Delta \ell  = \frac{{\ell  \times F}}{{AY}}$

$\Delta {\ell _1} + \Delta {\ell _2} = \frac{{{\ell _1}F}}{{A{Y_1}}} + \frac{{{\ell _2}F}}{{A{Y_2}}} = 0.2 \times {10^{ – 3}}$

$\frac{F}{A} = \frac{{0.2 \times {{10}^{ – 3}}}}{{\frac{\ell }{{{Y_1}}} + \frac{\ell }{{{Y_2}}}}}$

$ = \frac{{0.2 \times {{10}^{ – 3}}}}{{\frac{1}{{120 \times {{10}^9}}} + \frac{1}{{60 \times {{10}^9}}}}} = \frac{{0.2 \times {{10}^{ – 3}} \times {{10}^9} \times 120}}{{1 + 2}}$

$ = \frac{{0.2 \times {{10}^6} \times 120}}{3} = 8 \times {10^6}$

Standard 11
Physics

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