$(a)$ $0.1\,cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અને વર્તુળાકાર આડછેદવાળા સ્ટીલના તારની એકમ લંબાઈ દીઠ દળ $\mu$ છે. આ તાર આડો રાખતા તેની લંબાઈ $10\,m$ છે અને તે દીવાલ પરના હૂક પર લટકાવેલ છે. તારના મુક્ત છેડે $25\,kg$ દળ લટકાવવામાં આવે છે. તાર સમાન છે અને પાર્શ્વ વિકૃતિ $\ll$ રેખીય વિકૃતિ છે તેમ ધારીને,તારની લંબાઈમાં થતો વધારો શોધો. સ્ટીલની ઘનતા $7860\,kg/m^3$ અને યંગ મોડ્યુલસ $Y = 2 \times 10^{11}\,N/m^2$ છે.
$(b)$ જો સ્ટીલની યીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ $2.5 \times 10^8\,N/m^2$ હોય,તો તારના નીચેના છેડે લટકાવી શકાય તેવું મહત્તમ વજન કેટલું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $L = 10\,m$,$r = 0.1\,cm = 10^{-3}\,m$,$M = 25\,kg$,$\rho = 7860\,kg/m^3$,$Y = 2 \times 10^{11}\,N/m^2$.
આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A = \pi r^2 = \pi (10^{-3})^2 = \pi \times 10^{-6}\,m^2$.
એકમ લંબાઈ દીઠ દળ $\mu = \rho A = 7860 \times \pi \times 10^{-6} \approx 0.0247\,kg/m$.
નીચેના છેડેથી $x$ અંતરે તણાવ $T(x) = Mg + \mu gx$ છે.
$dx$ લંબાઈના ઘટક માટે લંબાઈમાં વધારો $d\Delta L = \frac{T(x)dx}{AY} = \frac{(Mg + \mu gx)dx}{AY}$.
$x=0$ થી $x=L$ સુધી સંકલન કરતા:
$\Delta L = \int_0^L \frac{(Mg + \mu gx)dx}{AY} = \frac{1}{AY} [MgL + \frac{1}{2}\mu gL^2] = \frac{gL}{AY} (M + \frac{1}{2}\mu L)$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta L = \frac{9.8 \times 10}{(\pi \times 10^{-6})(2 \times 10^{11})} (25 + 0.5 \times 0.0247 \times 10) = \frac{98}{2\pi \times 10^5} (25.1235) \approx 3.92 \times 10^{-3}\,m = 3.92\,mm$.
$(b)$ મહત્તમ પ્રતિબળ $\sigma_{max} = \frac{T_{max}}{A} = \text{Yield Strength} = 2.5 \times 10^8\,N/m^2$.
ઉપરના છેડે તણાવ $T_{max} = Mg + \mu gL$ છે.
$Mg + \mu gL = \sigma_{max} A$.
$Mg = \sigma_{max} A - \mu gL = (2.5 \times 10^8)(\pi \times 10^{-6}) - (0.0247)(9.8)(10) = 785.4 - 2.42 = 782.98\,N$.
મહત્તમ દળ $M = \frac{782.98}{9.8} \approx 79.9\,kg$.

Explore More

Similar Questions

$27\;^{\circ}C$ તાપમાને $1.8\; m$ લાંબો પિત્તળનો તાર બે દ્રઢ આધાર વચ્ચે સહેજ તણાવ સાથે બાંધેલો છે. જો તારને $-39\;^{\circ}C$ તાપમાન સુધી ઠંડો કરવામાં આવે,તો તારમાં ઉદ્ભવતું તણાવ કેટલું હશે? (તારનો વ્યાસ $2.0\; mm$ છે,પિત્તળનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha = 2.0 \times 10^{-5}\; K^{-1}$ અને યંગ મોડ્યુલસ $Y = 0.91 \times 10^{11}\; Pa$)

બે પદાર્થો $A$ અને $B$ ના તાર માટે સ્ટ્રેસ (પ્રતિબળ) વિરુદ્ધ સ્ટ્રેઈન (વિકૃતિ) ના આલેખ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે. જો $Y_A$ અને $Y_B$ એ પદાર્થોના યંગ મોડ્યુલસ હોય,તો

દોરીમાં તરંગના પ્રસરણ માટે સ્થિતિસ્થાપકતાનો કયો અચળાંક જવાબદાર છે?

$A$ જેટલા આડછેદનું ક્ષેત્રફળ,$2 \times 10^{11} \text{ N m}^{-2}$ જેટલો સ્થિતિસ્થાપકતાનો મોડ્યુલસ અને $2L = 2 \text{ m}$ લંબાઈ ધરાવતો એક તાર બે ઉભી દ્રઢ આધાર વચ્ચે ખેંચાયેલો છે. જ્યારે મધ્યમાં $2 \text{ kg}$ દળ લટકાવવામાં આવે છે,ત્યારે તે તેની મૂળ સ્થિતિથી નીચે નમે છે અને આધારના બિંદુઓ પર સમક્ષિતિજ સાથે $\theta = \frac{1}{100} \text{ radian}$ નો ખૂણો બનાવે છે. $A$ નું મૂલ્ય . . . . . . $\times 10^{-4} \text{ m}^2$ છે. (આપેલ છે: $g = 10 \text{ m/s}^2$)

$2l$ મીટર લંબાઈ અને $A \; m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો એક માઈલ્ડ સ્ટીલનો તાર બે સ્તંભો વચ્ચે આડો બાંધેલો છે. તારના મધ્યબિંદુએ $m \; kg$ દળ લટકાવવામાં આવે છે. જો તારમાં થતો વધારો સ્થિતિસ્થાપક મર્યાદામાં હોય,તો તારના મધ્યબિંદુએ થતું નમન (depression) $x$ કેટલું હશે?

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo