$1\;m$ लंबाई और $3 \times 10^{-6}\;m^2$ अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाली एक पतली छड़ को एक सिरे से ऊर्ध्वाधर लटकाया गया है। छड़ को $210^{\circ}C$ से $160^{\circ}C$ तक ठंडा किया जाता है। ठंडा करने के बाद,छड़ के निचले सिरे पर एक द्रव्यमान $M$ इस प्रकार जोड़ा जाता है कि छड़ की लंबाई फिर से $1\;m$ हो जाए। छड़ का यंग मापांक और रेखीय प्रसार गुणांक क्रमशः $2 \times 10^{11}\;Nm^{-2}$ और $2 \times 10^{-5}\;K^{-1}$ हैं। $M$ का मान $.......kg$ है। ($g=10\;ms^{-2}$ लें)

  • A
    $60$
  • B
    $59$
  • C
    $58$
  • D
    $57$

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$1.5 \, kg.wt/mm^2$ का प्रतिबल (stress) $5 \times 10^{11} \, N/m^2$ के यंग मापांक (Young's modulus) वाले तार पर लगाया जाता है। इसकी लंबाई में प्रतिशत वृद्धि क्या है?

अलग-अलग पदार्थों के दो तारों की लंबाई $L$ और व्यास $d$ समान है। दूसरे तार को पहले तार के सिरे से जोड़ा जाता है और दोगुनी लंबाई का एक ही तार बनाया जाता है। इस तार पर $F$ खिंचाव बल लगाने से $\ell$ विस्तार उत्पन्न होता है। तो इन दो तारों में:

चित्र में दिखाए अनुसार तार $A$ और $B$ को ब्लॉक $P$ और $Q$ से जोड़ा गया है। तार $A$ और $B$ की लंबाई,त्रिज्या और यंग मापांक का अनुपात क्रमशः $r, 2r$ और $3r$ है ($r$ एक स्थिरांक है)। यदि उनकी संबंधित लंबाई में वृद्धि का अनुपात $1/(6r^2)$ है,तो ब्लॉक $P$ का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए। ब्लॉक $Q$ का द्रव्यमान $3M$ है।

Difficult
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समान लंबाई के स्टील और तांबे के तारों को एक के बाद एक समान वजन से खींचा जाता है। स्टील और तांबे का यंग मापांक (Young's modulus) क्रमशः $2 \times 10^{11} \, N/m^2$ और $1.2 \times 10^{11} \, N/m^2$ है। उनकी लंबाई में वृद्धि का अनुपात क्या है?

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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