8.Mechanical Properties of Solids
hard

બે ધાત્વીય તાર $P$ અને $Q$ સમાન કદ ધરાવે છે અને તેઓ સમાન દ્રવ્યનાં બનેલા છે. જો તેમના આડછેદોનો ગુણોત્તર $4: 1$ હોય અને $P$ પર $F_1$ બળ લાગવતાં $\Delta l$ જેટલી લંબઈમાં વધારો થાય છે તો $Q$ માં સમાન વધારો ઉત્પન કરવામાં માટે જરૂરી બળ $F_2 $છે. The value of $\frac{F_1}{F_2}$ is_________થશે.

A

$16$

B

$14$

C

$20$

D

$50$

(JEE MAIN-2024)

Solution

$ \mathrm{Y}=\frac{\text { Stress }}{\text { Strain }}=\frac{\mathrm{F} / \mathrm{A}}{\Delta \ell / \ell}=\frac{\mathrm{F} \ell}{\mathrm{A} \Delta \ell} $

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

$ \mathrm{V}=\mathrm{A} \ell \Rightarrow \ell=\frac{\mathrm{V}}{\mathrm{A}} $

$ \Delta \ell=\frac{\mathrm{FV}}{\mathrm{A}^2 \mathrm{Y}}$

$Y$ & $V$ is same for both the wires

$ \Delta \ell \propto \frac{\mathrm{F}}{\mathrm{A}^2} $

$ \frac{\Delta \ell_1}{\Delta \ell_2}=\frac{\mathrm{F}_1}{\mathrm{~A}_1^2} \times \frac{\mathrm{A}_2^2}{\mathrm{~F}_2} $

$ \Delta \ell_1=\Delta \ell_2 $

$ \mathrm{~F}_1 \mathrm{~A}_2^2=\mathrm{F}_2 \mathrm{~A}_1^2 $

$ \frac{\mathrm{F}_1}{\mathrm{~F}_2}=\frac{\mathrm{A}_1^2}{\mathrm{~A}_2^2}=\left(\frac{4}{1}\right)^2=16$

Standard 11
Physics

Similar Questions

કુદરતી ચનાઓ પ્રતાન વિકૃતિને કારણે તૂટવાને બદલે મોટે ભાગે વળ કે નમનને કારણે ઉદ્ભવેલા મોટા મૂલ્યના ટોર્કને કારણે તૂટી પડે છે. કોઈ બંધારણની તૂટી પડવાની આવી ક્રિયાને વંકન કહે છે. વૃક્ષો જેવી ઊંચી નળાકારીય રચનાઓના નમન માટેનું જવાબદાર ટોર્ક, તેના પોતાના વજનને કારણે ઉદ્ભવતું હોય છે. આવા કિસ્સામાં તેના ગુરુત્વકેન્દ્રમાંથી પસાર થતો શિરોલંબ, તેના પાયામાંથી પસાર થતો હોતો નથી. આ શિરોલંબને અનુલક્ષીને વૃક્ષના નમન માટેનું જરૂરી ટોર્ક $\frac{{Y\pi {r^4}}}{{4R}}$ જેટલું હોય છે. જ્યાં $Y =$ યંગ મોડ્યુલસ, $r =$ વૃક્ષના થડના આડછેદની ત્રિજ્યા તથા $R$ $=$ નમેલા વૃક્ષ વડે રચાયેલા વક્રની વક્રતાત્રિજયા. પ્રસ્તુત કિસ્સામાં વૃક્ષના થડના આડછેદની આપેલી ત્રિજયા માટે વૃક્ષની સીમાંત ઊંચાઈ (Critical Height) નો અંદાજ મેળવો.

Start a Free Trial Now

Confusing about what to choose? Our team will schedule a demo shortly.