मृदु इस्पात के चार समरूप खोखले बेलनाकार स्तम्भ $50.000\, kg$ द्रव्यमान के किसी बड़े ढाँचे को आधार दिये हुए हैं। प्रत्येक स्तम्भ की भीतरी तथा बाहरी त्रिज्याएँ क्रमशः $30$ तथा $60\, cm$ हैं। भार वितरण को एकसमान मानते हुए प्रत्येक स्तम्भ की संपीडन विकृति की गणना कीजिये।
Total force exerted, $F=M g=50000 \times 9.8 N$
Stress $=$ Force exerted on a single column $=\frac{50000 \times 9.8}{4}=122500 N$
Young's modulus, $Y=\frac{\text { Stress }}{\text { strain }}$
Strain $=\frac{\frac{F}{A}}{Y}$
Where,
Area, $A=\pi\left(R^{2}-r^{2}\right)=\pi\left((0.6)^{2}-(0.3)^{2}\right)$
Strain $=\frac{122500}{\pi\left[(0.6)^{2}-(0.3)^{2}\right] \times 2 \times 10^{11}}=7.22 \times 10^{-7}$
Hence, the compressional strain of each column is $7.22 \times 10^{-7}$
एक तार को, जिसकी अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $3$ मि.मीं$^2$ है, दो बिन्दुओं के मध्य $20°C$ ताप पर खींच कर बांधा गया है। यदि तापक्रम में $10°C$ की कमी होती है तो तार में उत्पन तनाव ...... न्यूटन होगा जबकि तार का रेखीय प्रसार गुणांक $\alpha = {10^{ - 5}}$ प्रति डिग्री सेन्टीग्रेड तथा यंग प्रत्यास्थता गुणांक $Y = 2 \times {10^{11}}$ न्यूटन/मी${^2}$ है
$2$ मी लम्बे और $10$ ${^{-2}}$ सेमी$^2$ अनुप्रस्थ क्षेत्रफल के तार के एक सिरे पर $200$ न्यूटन का बल अरोपित किया गया है। तार का दूसरा सिरा दृढ़ आधार से कसा हुआ है। तार के पदार्थ का $\alpha= 8 \times 10{^{-6}}°C^{-1}$ एवं $Y = 2.2 \times 10$ ${^{11}} N/m^{ 2}$ है। यदि तार के ताप में $5°C$ की वृद्धि की जाती है तो तार के तनाव में वृद्धि ........ $N$ है
$4.7\, m$ लंबे व $3.0 \times 10^{-5}\, m^2$ अनुप्रस्थ काट के स्टील के तार तथा $3.5\, m$ लंबे व $4.0 \times 10^{-5} \;m ^{2}$ अनुप्रस्थ काट के ताँबे के तार पर दिए गए समान परिमाण के भारों को लटकाने पर उनकी लंबाइयों में समान वृद्धी होती है । स्टील तथा ताँबे के यंग प्रत्यास्थता गुणांकों में क्या अनुपात है ?
एक प्रयोग में, पीतल तथा स्टील के दो तारों का प्रयोग किया गया है जिसमें प्रत्येक की लम्बाई $1 \,m$ तथा अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $1\, mm ^{2}$ है। इन तारों को श्रेणीक्रम में जोड़ते हैं तथा संयुक्त तार के एक सिरे को दूढ़ स्तम्भ
से जोड़ते हैं एवं दूसरे सिरे को खींचा जाता है। $0.2\, mm$ की कुल वृद्धि के लिये प्रतिबल का मान होगा :
(दिया है, स्टील तथा पीतल के यंग प्रत्यास्थता गुणांक, क्रमश: $120 \times 10^{9} \,N / m ^{2}$ तथा $60 \times 10^{9} \, N / m ^{2}$ है)
लोहे के परमाणुओं के बीच की माध्य दूरी $3 \times {10^{ - 10}}$ मीटर है एवं लोहे के लिए अन्तरापरमाण्विक नियतांक $7\,N\,/m$ है। लोहे के लिए यंग प्रत्यास्थता गुणांक है