$1.05 \; m$ લંબાઈનો એક સળિયો જેનું દળ નહિવત છે,તેને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સમાન લંબાઈના સ્ટીલ (તાર $A$) અને એલ્યુમિનિયમ (તાર $B$) ના બે તાર વડે તેના છેડાઓ પર ટેકવેલો છે. તાર $A$ અને $B$ ના આડછેદના ક્ષેત્રફળ અનુક્રમે $1.0 \; mm^2$ અને $2.0 \; mm^2$ છે. સ્ટીલ અને એલ્યુમિનિયમના બંને તારમાં $(a)$ સમાન પ્રતિબળ અને $(b)$ સમાન વિકૃતિ ઉત્પન્ન કરવા માટે સળિયા પર કયા બિંદુએ દળ $m$ લટકાવવું જોઈએ?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે:
સળિયાની લંબાઈ $L = 1.05 \; m$
સ્ટીલના તાર $A$ નું ક્ષેત્રફળ $(a_1)$ = $1.0 \times 10^{-6} \; m^2$
એલ્યુમિનિયમના તાર $B$ નું ક્ષેત્રફળ $(a_2)$ = $2.0 \times 10^{-6} \; m^2$
સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $(Y_1)$ = $2 \times 10^{11} \; N/m^2$
એલ્યુમિનિયમ માટે યંગ મોડ્યુલસ $(Y_2)$ = $7.0 \times 10^{10} \; N/m^2$
$(a)$ સમાન પ્રતિબળ માટે:
પ્રતિબળ = $\frac{F}{a}$. જો પ્રતિબળ સમાન હોય,તો $\frac{F_1}{a_1} = \frac{F_2}{a_2} \implies \frac{F_1}{F_2} = \frac{a_1}{a_2} = 0.5$.
તાર $A$ થી $y$ અંતરે લટકાવેલા બિંદુ પર ટોર્ક લેતા:
$F_1 y = F_2 (1.05 - y) \implies \frac{F_1}{F_2} = \frac{1.05 - y}{y} = 0.5$.
$1.05 - y = 0.5y \implies 1.5y = 1.05 \implies y = 0.7 \; m$.
$(b)$ સમાન વિકૃતિ માટે:
વિકૃતિ = $\frac{\text{પ્રતિબળ}}{Y} = \frac{F}{aY}$. જો વિકૃતિ સમાન હોય,તો $\frac{F_1}{a_1 Y_1} = \frac{F_2}{a_2 Y_2}$.
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{a_1 Y_1}{a_2 Y_2} = \left(\frac{1.0}{2.0}\right) \times \left(\frac{2 \times 10^{11}}{7 \times 10^{10}}\right) = \frac{10}{7}$.
તાર $A$ થી $y_1$ અંતરે લટકાવેલા બિંદુ પર ટોર્ક લેતા:
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{1.05 - y_1}{y_1} = \frac{10}{7}$.
$7(1.05 - y_1) = 10y_1 \implies 7.35 - 7y_1 = 10y_1 \implies 17y_1 = 7.35 \implies y_1 \approx 0.432 \; m$.

Explore More

Similar Questions

નીચેનામાંથી કયું વિધાન ખોટું છે?

કોપર પાસે ફેસ-સેન્ટર્ડ ક્યુબિક $(fcc)$ લેટીસ છે,જેમાં આંતર-પરમાણ્વીય અંતર $2.54 \ \mathring{A}$ છે. આ લેટીસ માટે લેટીસ અચળાંકનું મૂલ્ય .... $\mathring{A}$ છે $[AIPMT \ 2005]$

Difficult
View Solution

જ્યારે કોઈ પદાર્થ પર શીયરિંગ બળ (shearing force) લગાડવામાં આવે છે,ત્યારે તેમાં સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિઊર્જા સંગ્રહિત થાય છે. બળ દૂર કરવા પર,આ ઊર્જા:

એક સ્પ્રિંગના મુક્ત છેડા પર ભાર લગાવીને તેને ખેંચવામાં આવે છે. સ્પ્રિંગમાં ઉત્પન્ન થતી વિકૃતિ કયા પ્રકારની હોય છે?

$10 \, kg$ દળનો એક પદાર્થ $0.3 \, m$ લંબાઈના તારને છેડે બાંધવામાં આવે છે. જો તારનું બ્રેકિંગ પ્રતિબળ $4.8 \times 10^7 \, N/m^2$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $10^{-6} \, m^2$ હોય,તો તેને સમક્ષિતિજ સમતલમાં મહત્તમ કેટલા $rad/sec$ કોણીય વેગથી ભ્રમણ કરાવતા તાર તૂટે નહીં?

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