$1$ मीटर लम्बी और एक सेमी $2$ अनुप्रस्थ परिच्छेद की लोहे की छड़ का ताप $0°C$ से $100°C$ बढ़ाया जाता है। यदि छड़ की लम्बाई को बढ़ने नहीं दिया जाता है, तो इसके लिये बल का परिमाण है

$(\alpha = {10^{ - 5}}/^\circ C$ and $Y = {10^{11}}\,N/{m^2})$

 

निम्न में से किस स्थिति में तार की लम्बाई में अधिकतम वृद्धि होगी यदि तारों पर समान बल लगाकर खींचा जाए

एक संरचनात्मक इस्पात की छड़ की त्रिज्या $10\, mm$ तथा लंबाई $1\, m$ है। $100\, kN$ का एक बल $F$ इसको लंबाई की दिशा में तनित करता है। छड़ में $(a)$ प्रतिबल, $(b)$ विस्तार, तथा $(c)$ विकृति की गणना कीजिए। संरचनात्मक इस्पात का यंग गुणांक $2.0 \times 10^{11} N m ^{-2}$ है।

एक ऊध्र्वाधर, $600.5$ सेमी लम्बे तथा $1$ वर्ग मिमी अनुप्रस्थ काट तार क्षेत्रफल के तार पर $200 \,kg$ द्रव्यमान लटकाया गया है। जब भार हटा लिया जाता है तो तार की लम्बाई में $0.5$ सेमी कमी होती है। तार के पदार्थ का यंग प्रत्यास्थता गुणांक का मान है

स्टील के एक तार में परमाणुओं के बीच की दूरी $3.0 Å$ है एवं स्टील के लिए यंग प्रत्यास्थता गुणांक ${Y}$(स्टील) $ = 20 \times {10^{10}}N/{m^2}$ है तब बल-नियतांक होगा

एक $100 N$ भार वाले गुटके को ताँबे और स्टील के तारों, जिनका अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (cross sectional area) एकसमान तथा $0.5 cm ^2$ है और लम्बाई क्रमश : $\sqrt{3} m$ तथा $1 m$ है, द्वारा लटकाया जाता है। तारों के दूसरे छोर छत पर चित्रानुसार जुड़े हुए है। तांबे और स्टील के तार क्रमशः छत से $30^{\circ}$ और $60^{\circ}$ का कोण काते है। यदि तांबे के तार में लम्बाई वृद्धि $\left(\Delta \ell_{ c }\right)$ तथा स्टील के तार में लम्बई वृद्धि $\left(\Delta \ell_{ s }\right)$ है तब $\frac{\Delta \ell_{ C }}{\Delta \ell_{ S }}=\ldots$ है। [तांबे और स्टील का यंग गुणांक (Young's modulus) क्रमश: $1 \times 10^{11} N / m ^2$ तथा $2 \times 10^{11} N / m ^2$ है]