સ્ટીલનો યંગ મોડયુલસ, પિત્તળના યંગ મોડ?

English

Gujarati

Hindi

8.Mechanical Properties of Solids

medium

સ્ટીલનો યંગ મોડયુલસ, પિત્તળના યંગ મોડયુલસ કરતાં બમણો છે. સમાન લંબાઇ અને સમાન આડછેદનું ક્ષેત્રફળવાળા એક સ્ટીલ અને બીજા પિત્તળના તારને એક જ છત પરથી લટકાવેલ છે. જો બંને તારના છેડે વજન લટકાવવાથી નીચેના છેડાઓ એક જ સ્તર પર હોય, તો સ્ટીલ અને પિત્તળના તારોના છેડે લટકાવેલ વજનનો ગુણોત્તર કેટલો હોવો જોઇએ?

A

$2:1$

B

$1:2$

C

$1:1$

D

$4:1$

(AIPMT-2015)

Solution

Let $'L'$ and $A$ be lenght and area of cross section of each wire. In order to have the lower ends of the wires to be at the same level $(i.e.,\,same\,elongation\,is\,produced\,in\,both\,wiers)$ let weights $W_s$ and $W_b$ are added to steel and brass wires respectively. Then, By definition of $Young's$ modulus, the elongation produced in the steel wire is

$\Delta {L_s} = \frac{{{W_s}L}}{{{Y_s}A}}$ $\left( {asY = \frac{{W/A}}{{\Delta L/L}}} \right)$

and that in the brass wire is $\Delta {L_b} = \frac{{{W_b}L}}{{{Y_b}A}}$

But $\Delta {L_s} = \Delta {L_b}$ $(given)$

$\therefore \frac{{{W_s}L}}{{{Y_s}A}} = \frac{{{W_b}L}}{{{Y_b}A}}\,\,or\,\,\frac{{{W_s}}}{{{W_b}}} = \frac{{{Y_s}}}{{{Y_b}}}$

$As\,\frac{{{Y_s}}}{{{Y_b}}} = 2$ $(given)$

$\therefore \frac{{{W_s}}}{{{W_b}}} = \frac{2}{1}$

Standard 11

Physics

Share

Similar Questions

$\Delta ABC$ 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.)

hard

$1.05\, m $ લંબાઈ અને અવગણ્ય દળ ધરાવતાં એક સળિયાને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે તાર વડે બંને છેડેથી લટકાવેલ છે. તાર $A $ સ્ટીલ અને તાર $B$ ઍલ્યુમિનિયમનો છે. તાર $A$ અને તાર $B$ ના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અનુક્રમે $1.0\, mm$ અને $2.0\, mm$ છે. સળિયા પર કયા બિંદુએ $m $ દળ લટકાવવામાં આવે કે જેથી સ્ટીલ અને ઍલ્યુમિનિયમના બંને તારમાં $(a)$ સમાન પ્રતિબળ $(b)$ સમાન વિકૃતિ ઉદ્ભવે ?

hard

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?

hard

(AIEEE-2012)

ત્રણ સળીયાની લંબાઈ $l, 2l$ અને $3l$ અને આડછેદનુ ક્ષેત્રફળ $A, 2 A$ અને $3 A$ ને દઢ પદાર્થ સાથે જોડેલ છે. આ ત્રણેયના સંયોજન પર લાગતુ બળ $F$ છે. તો સળીયામાં લંબાઈમા થતો વધારો (સળીયાનો યંગ મોડ્યુલસ $Y$ અને સળીયા દળ રહીત છે.)

easy

સ્ટીલની સમપ્રમાણાતા સીમા $8 \times 10^8\,N / m ^2$ છે અને યંગમોડ્યુલસ. $2 \times 10^{11} \,N / m ^2$ છે તો મહત્તમ થતું વિસ્તરણ તેની સ્થિતીસ્થાપક સીમા બાદ $1 \,m$ લાંબા સ્ટીલમાં ……….. $mm$

medium