આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $R$ ત્રિજ્યાનું લાકડાનું પૈડું, બે અર્ધવર્તુળ ભાગોમાંથી બનેલું છે. આ બંને ભાગને ધાતુની એક રીંગ વડે સાથે જોડેલ છે. રીંગના આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $S$ અને લંબાઈ $L$ છે. $L$ એ $2 \pi R$ કરતાં નાનું છે. તેથી રીંગને પૈડા પર ફીટ કરવા માટે ગરમ કરવા $T$ જेટલું તાપમાન વધારવામાં આવે છે. જેથી તે પૈડા પર માત્ર ગોઠવાઈ જાય છે. જ્યારે તેને ઓરડાના તાપમાન સુધી ઠંડુ પાડવામાં આવે છે ત્યારે તે અર્ધવર્તુળ પैડાના ભાગોને એકબીજા સાથે દબાણથી જોડી દે છે. જો ધાતુનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha$ અને યંગ મોડ્યુલ્સ $Y$ હોય તો પैડાના એક ભાગ દ્વારા બીજા ભાગ પર કેટલું બળ લાગતું હશે?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $R$ ત્રિજ્યાનું લાકડાનું પૈડું, બે અર્ધવર્તુળ ભાગોમાંથી બનેલું છે. આ બંને ભાગને ધાતુની એક રીંગ વડે સાથે જોડેલ છે. રીંગના આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $S$ અને લંબાઈ $L$ છે. $L$ એ $2 \pi R$ કરતાં નાનું છે. તેથી રીંગને પૈડા પર ફીટ કરવા માટે ગરમ કરવા $T$ જेટલું તાપમાન વધારવામાં આવે છે. જેથી તે પૈડા પર માત્ર ગોઠવાઈ જાય છે. જ્યારે તેને ઓરડાના તાપમાન સુધી ઠંડુ પાડવામાં આવે છે ત્યારે તે અર્ધવર્તુળ પैડાના ભાગોને એકબીજા સાથે દબાણથી જોડી દે છે. જો ધાતુનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha$ અને યંગ મોડ્યુલ્સ $Y$ હોય તો પैડાના એક ભાગ દ્વારા બીજા ભાગ પર કેટલું બળ લાગતું હશે?
- [AIEEE 2012]
- A
$2SY\alpha \Delta T$
- B
$2\pi SY\Delta T$
- C
$SY\alpha \Delta T$
- D
$\pi SY\alpha \Delta T$
Similar Questions
એક સમાન કોપરના સળીયાની લંબાઈ $50 \,cm$ અને વ્યાસ $3.0 \,mm$ છે અવરોધ રહીત સમક્ષિતિજ સપાટી પર તેને સરકાવવામાં આવે છે $20^{\circ} C$ તાપમાને રેખીય પ્રસરણ અચળાંક $2.0 \times 10^{-5} \,K ^{-1}$ અને યંગ મોડ્યુલ્સ $1.2 \times 10^{11} N / m ^2$ છે જો સળીયાને $100^{\circ} C$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે તો તે ............ $\times 10^3 \,N$ તાણ ઉત્પન્ન કરશે ?
એક સમાન કોપરના સળીયાની લંબાઈ $50 \,cm$ અને વ્યાસ $3.0 \,mm$ છે અવરોધ રહીત સમક્ષિતિજ સપાટી પર તેને સરકાવવામાં આવે છે $20^{\circ} C$ તાપમાને રેખીય પ્રસરણ અચળાંક $2.0 \times 10^{-5} \,K ^{-1}$ અને યંગ મોડ્યુલ્સ $1.2 \times 10^{11} N / m ^2$ છે જો સળીયાને $100^{\circ} C$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે તો તે ............ $\times 10^3 \,N$ તાણ ઉત્પન્ન કરશે ?
ઍલ્યુમિનિયમના સમઘનની કિનારી (edge) $10 \,cm$ લાંબી છે. આ ઘનની એક સપાટી શિરોલંબ દિવાલ સાથે જડિત કરેલ છે. તેની વિરુદ્ધ તરફની સપાટીએ $100\, kg$ દળ જોડવામાં આવે છે. ઍલ્યુમિનિયમનો આકાર મૉડ્યુલસ $25 \,GPa$ હોય, તો આ સપાટીનું શિરોલંબ દિશામાં સ્થાનાંતર કેટલું થશે?
ઍલ્યુમિનિયમના સમઘનની કિનારી (edge) $10 \,cm$ લાંબી છે. આ ઘનની એક સપાટી શિરોલંબ દિવાલ સાથે જડિત કરેલ છે. તેની વિરુદ્ધ તરફની સપાટીએ $100\, kg$ દળ જોડવામાં આવે છે. ઍલ્યુમિનિયમનો આકાર મૉડ્યુલસ $25 \,GPa$ હોય, તો આ સપાટીનું શિરોલંબ દિશામાં સ્થાનાંતર કેટલું થશે?
બે સમાન દ્રવ્યમાથી બનાવેલા તાર જેની લંબાઈ અને ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર અનુક્રમે $1:2$ અને $1:\sqrt 2 $ છે. જો તેમના પર સમાન બળ લગાવવામાં આવે તો તેમની લંબાઈમાં થતાં વધારાનો ગુણોત્તર _____
બે સમાન દ્રવ્યમાથી બનાવેલા તાર જેની લંબાઈ અને ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર અનુક્રમે $1:2$ અને $1:\sqrt 2 $ છે. જો તેમના પર સમાન બળ લગાવવામાં આવે તો તેમની લંબાઈમાં થતાં વધારાનો ગુણોત્તર _____
એક તાર પર વજન લગાવતા તેની લંબાઈમાં $1 \,mm$ નો વધારો થાય છે. તેટલું જ વજન બમણી લંબાઈ અને બમણી ત્રિજ્યા ધરાવતા તાર પર લગાવવામાં આવે તો તેની લંબાઈમાં થતો વધારો ........ $mm$ હોય ?
એક તાર પર વજન લગાવતા તેની લંબાઈમાં $1 \,mm$ નો વધારો થાય છે. તેટલું જ વજન બમણી લંબાઈ અને બમણી ત્રિજ્યા ધરાવતા તાર પર લગાવવામાં આવે તો તેની લંબાઈમાં થતો વધારો ........ $mm$ હોય ?
$\Delta ABC$ સમબાજુ ત્રિકોણની $AB$ અને $BC$ બાજુઓ બે તાંબાના સળિયા અને બીજી બાજુ એક એલ્યુમિનિયમનો સળિયો છે. તેને એવી રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે કે જેથી દરેક સળિયાનું તાપમાન $\Delta T$ જેટલું વધે, તો ખૂણા $\angle ABC$ માં ફેરફાર શોધો. (તાંબાનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha _1$ અને એલ્યુમિનિયમનો રેખીય પ્રસણાંક $\alpha _2$ છે.)
$\Delta ABC$ સમબાજુ ત્રિકોણની $AB$ અને $BC$ બાજુઓ બે તાંબાના સળિયા અને બીજી બાજુ એક એલ્યુમિનિયમનો સળિયો છે. તેને એવી રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે કે જેથી દરેક સળિયાનું તાપમાન $\Delta T$ જેટલું વધે, તો ખૂણા $\angle ABC$ માં ફેરફાર શોધો. (તાંબાનો રેખીય પ્રસરણાંક $\alpha _1$ અને એલ્યુમિનિયમનો રેખીય પ્રસણાંક $\alpha _2$ છે.)