સ્ટીલ અને પ્લાસ્ટિક એ બેમાંથી કયું વધુ સ્થિતિસ્થાપક છે ? કારણ સાથે જવાબ આપો.
$Y _{ S }=\frac{ Fl }{ A \Delta l_{ S }}$ અને $Y _{ E }=\frac{ F l}{ A \Delta l_{ E }}$
જ્યાં બંનેની લંબાઈ $l$ સમાન અને વિરૂપક બળ $F$ સમાન
$\therefore \frac{ Y _{ S }}{ Y _{ E }}=\frac{\Delta l_{ E }}{\Delta l_{ S }}$
પણ $\Delta l_{ E }>\Delta l_{ S }$
$\therefore \frac{ Y _{ S }}{ Y _{ E }}>1$
$\therefore Y _{ S }> Y _{ E }$ આથી, સ્ટીલ, પ્લાસ્ટિક કરતાં વધુ સ્થિતિસ્થાપક છે.
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.
$5\, m$ લંબાઈ અને $3\, mm$ વ્યાસ ધરાવતા એલ્યુમિનિયમના ($Y = 7 \times {10^{10}}N/{m^2})$ તાર પર $40\, kg$ નું વજન લટકાવેલું છે .સમાન લંબાઈ ધરાવતા કોપરના $(Y = 12 \times {10^{10}}N/{m^2})$ તાર પર એલ્યુમિનિયમના તાર જેટલું જ બળ લગાવતા એલ્યુમિનિયમ જેટલો જ લંબાઈમાં વધારો કરવા માટે કોપરના તારનો વ્યાસ કેટલો હોવો જોઈએ $?$
એક અચળ કદ ધરાવતા લોખંડના ટુકડામાથી એક તાર બનાવવામાં આવે છે તો તેના પર અચળ બળ $F$ લગાવવા તેની લંબાઈમાં થતો વધારો કોના સમપ્રમાણ માં હોય ?
સ્ટીલ અને બ્રાસ માટે લંબાઈ ,ત્રિજ્યા અને યંગ મોડયુલસનો ગુણોત્તર $a, b$ અને $c$ છે તો તેમની લંબાઈમાં થતાં વધારાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
બે સમાન દ્રવ્યમાથી બનાવેલા તાર જેના વ્યાસનો ગુણોત્તર $n:1$ છે બંને તારની લંબાઈ $4\,m$ છે બંને પર સમાન બળ લગાવવામાં આવે તો પાતળા તારની લંબાઈમાં થતો વધારો કેટલો હોય $?$