$2L$ લંબાઈ,$A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $M$ દળ ધરાવતો એક સ્ટીલનો સમાન સળિયો તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી ધરી પર કોણીય વેગ $\omega$ સાથે સમક્ષિતિજ સમતલમાં ફરે છે. જો સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $Y$ હોય,તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો કુલ વધારો શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે સળિયાની લંબાઈ $2L$,દળ $M$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. રેખીય દળ ઘનતા $\mu = \frac{M}{2L}$ છે.
ભ્રમણના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે $dr$ લંબાઈનો એક ઘટક ધ્યાનમાં લો.
આ ઘટકનું દળ $dm = \mu dr$ છે.
આ ઘટક માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ $dF = (dm) r \omega^2 = \mu \omega^2 r dr$ છે.
આ બળ ઘટક પરના તણાવ $T(r)$ ના તફાવત દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે: $dT = -dF = -\mu \omega^2 r dr$.
$r$ થી $L$ સુધી સંકલન કરતા (જ્યાં છેડે $r=L$ પર તણાવ શૂન્ય છે):
$\int_{T(r)}^{0} dT = -\int_{r}^{L} \mu \omega^2 r dr \Rightarrow -T(r) = -\mu \omega^2 \left[ \frac{r^2}{2} \right]_r^L \Rightarrow T(r) = \frac{\mu \omega^2}{2} (L^2 - r^2)$.
$dr$ લંબાઈના ઘટકમાં થતો વધારો $d(\Delta L) = \frac{T(r) dr}{AY}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સળિયાના એક અડધા ભાગ ( $0$ થી $L$ સુધી) માટે કુલ વધારો $\Delta L$:
$\Delta L = \int_0^L \frac{\mu \omega^2}{2AY} (L^2 - r^2) dr = \frac{\mu \omega^2}{2AY} \left[ L^2 r - \frac{r^3}{3} \right]_0^L = \frac{\mu \omega^2}{2AY} \left( L^3 - \frac{L^3}{3} \right) = \frac{\mu \omega^2 L^3}{3AY}$.
$\mu = \frac{M}{2L}$ મૂકતા,એક અડધા ભાગ માટે વધારો $\frac{M \omega^2 L^2}{6AY}$ મળે છે.
સળિયાના બે અડધા ભાગ હોવાથી,કુલ વધારો $2 \times \frac{M \omega^2 L^2}{6AY} = \frac{M \omega^2 L^2}{3AY}$ થાય.

Explore More

Similar Questions

$8\,m$ લાંબો તાંબાનો તાર અને $4\,m$ લાંબો સ્ટીલનો તાર,દરેકનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $0.5\,cm^2$ છે,તેમને એકબીજા સાથે જોડીને $500\,N$ ના બળ વડે ખેંચવામાં આવે છે. તંત્રની સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે? (યંગ મોડ્યુલસ: $Y_{cu} = 1 \times 10^{11}\,N/m^2$,$Y_{steel} = 2 \times 10^{11}\,N/m^2$):

Difficult
View Solution

$5 \, m$ લાંબો તાર છત સાથે બાંધેલો છે. તેના નીચેના છેડે $10 \, kg$ વજન લટકાવેલું છે જે જમીનથી $1 \, m$ ઊંચાઈ પર છે. તારમાં $1 \, mm$ જેટલો વધારો થાય છે. ખેંચાણને કારણે તારમાં સંગ્રહિત ઉર્જા ......... $J$ છે.

એક તારની લંબાઈ $1.0 \, m$ છે અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $1.0 \times 10^{-2} \, cm^2$ છે. જો લંબાઈમાં $0.2 \, cm$ નો વધારો કરવા માટે કરવામાં આવેલ કાર્ય $0.4 \, J$ હોય,તો તારના દ્રવ્યનો યંગ મોડ્યુલસ કેટલો હશે?

તારને ખેંચવામાં એકમ કદ દીઠ થયેલું કાર્ય કેટલું છે :-

સમાન લંબાઈ ધરાવતા બે સ્ટીલના તાર એક જ ભાર હેઠળ છત પરથી લટકાવવામાં આવ્યા છે. જો તેમના એકમ કદ દીઠ સંગ્રહિત ઉર્જાનો ગુણોત્તર $1: 4$ હોય,તો તેમના વ્યાસનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

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