$2\, m$ लंबाई और $10^{-2}\, cm^2$ अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल वाले तार के एक सिरे पर $200\, N$ का बल लगाया जाता है। तार का दूसरा सिरा दृढ़ता से स्थिर है। यदि तार का रेखीय प्रसार गुणांक $\alpha = 8 \times 10^{-6}\, ^\circ C^{-1}$ है,यंग मापांक $Y = 2.2 \times 10^{11}\, N/m^2$ है और इसके तापमान में $5\, ^\circ C$ की वृद्धि की जाती है,तो तार के तनाव में वृद्धि ........ $N$ होगी।

  • A
    $4.2$
  • B
    $4.4$
  • C
    $2.4$
  • D
    $8.8$

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$m$ द्रव्यमान,$L$ लंबाई,$A$ अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल और $Y$ यंग मापांक वाली एक समान छड़ छत से लटकी हुई है। अपने स्वयं के भार के कारण इसकी लंबाई में वृद्धि होगी

Difficult
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कमरे के तापमान पर $L$ लंबाई और $A$ समान अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाली एक छड़ एक ऐसी धातु से बनी है जिसका रेखीय प्रसार गुणांक $\alpha /^{\circ}C$ है। यह देखा गया है कि इसके प्रत्येक सिरे पर लगाया गया एक बाहरी संपीड़न बल $F$,छड़ की लंबाई में किसी भी परिवर्तन को रोकता है जब इसका तापमान $\Delta T \, K$ बढ़ जाता है। इस धातु के लिए यंग मापांक $Y$ है:

यदि एक तार की लंबाई को दोगुना और त्रिज्या को उसके मूल मान से आधा कर दिया जाए,तो तार के पदार्थ का यंग मापांक (Young's modulus):

एक धातु के तार का एक सिरा छत से जुड़ा है और दूसरे सिरे से $2 \ kg$ का भार लटकाया गया है। इस भार के निचले हिस्से से एक समान तार जोड़ा गया है और इस निचले तार से $1 \ kg$ का एक और भार लटकाया गया है। तो ऊपरी तार की अनुदैर्ध्य विकृति और निचले तार की अनुदैर्ध्य विकृति का अनुपात . . . . . . होगा।
[तार के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $= 0.005 \ cm^2$,$Y = 2 \times 10^{11} \ Nm^{-2}$ और $g = 10 \ ms^{-2}$]

सीर्ल की विधि का उपयोग करके यंग मापांक $\left(Y=\frac{4 MLg}{\pi \ell d^2}\right)$ के निर्धारण में,$L=2 \ m$ लंबाई और $d=0.5 \ mm$ व्यास वाले तार का उपयोग किया जाता है। $M=2.5 \ kg$ के भार के लिए,तार की लंबाई में $\ell=0.25 \ mm$ का विस्तार देखा जाता है। राशियाँ $d$ और $\ell$ को क्रमशः स्क्रू गेज और माइक्रोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है। उनका पिच $0.5 \ mm$ है। उनके वृत्ताकार पैमाने पर विभाजनों की संख्या $100$ है। $Y$ मापन की अधिकतम संभावित त्रुटि में योगदान:

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