બે સમાન સ્ટીલના સમઘન (દળ $50\,g$,બાજુ $1\,cm$) એકબીજા સાથે $10\,cm/s$ ની ઝડપે સામસામે અથડાય છે. દરેકનું મહત્તમ સંકોચન શોધો. સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $Y = 2 \times 10^{11}\,N/m^2$ છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) આપેલ છે: $m = 50\,g = 0.05\,kg$,$L = 1\,cm = 0.01\,m$,$v = 10\,cm/s = 0.1\,m/s$,$Y = 2 \times 10^{11}\,N/m^2$.
મહત્તમ સંકોચન સમયે,સમઘનની ગતિઊર્જા સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સમઘન માટે અસરકારક સ્પ્રિંગ અચળાંક $k$ એ $F = k \Delta L = Y A \frac{\Delta L}{L}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેથી,$k = \frac{YA}{L} = \frac{Y L^2}{L} = YL$.
કુલ પ્રારંભિક ગતિઊર્જા $KE = 2 \times (\frac{1}{2} m v^2) = m v^2 = 0.05 \times (0.1)^2 = 5 \times 10^{-4}\,J$.
બે સમઘન માટે મહત્તમ સંકોચન $\Delta L_{max}$ પર કુલ સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિઊર્જા $PE = 2 \times (\frac{1}{2} k (\Delta L_{max})^2) = k (\Delta L_{max})^2$ છે.
$KE = PE$ ને સરખાવતા: $m v^2 = (YL) (\Delta L_{max})^2$.
$\Delta L_{max} = \sqrt{\frac{m v^2}{YL}} = \sqrt{\frac{5 \times 10^{-4}}{2 \times 10^{11} \times 0.01}} = \sqrt{2.5 \times 10^{-13}} \approx 5 \times 10^{-7}\,m$.

Explore More

Similar Questions

$0.2 \, cm$ ત્રિજ્યા (લઘુત્તમ માપશક્તિ $= 0.001 \, cm$ ધરાવતી સ્કેલનો ઉપયોગ કરીને માપેલ) અને $1 \, m$ લંબાઈ (લઘુત્તમ માપશક્તિ $= 1 \, mm$ ધરાવતી સ્કેલનો ઉપયોગ કરીને માપેલ) ધરાવતા તારનો યંગ મોડ્યુલસ નક્કી કરવા માટે,$0.5 \, cm$ (લઘુત્તમ માપશક્તિ $= 0.001 \, cm$ ધરાવતી સ્કેલનો ઉપયોગ કરીને માપેલ) જેટલું વિસ્તરણ મેળવવા માટે $1 \, kg$ (લઘુત્તમ માપશક્તિ $= 1 \, g$ ધરાવતી સ્કેલનો ઉપયોગ કરીને માપેલ) દળનું વજન લટકાવવામાં આવ્યું હતું. આ પ્રયોગ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવેલા યંગ મોડ્યુલસના મૂલ્યમાં આંશિક ત્રુટિ કેટલી હશે? ($\%$ માં)

નીચેનાને જોડો:
કોલમ-$I$ કોલમ-$II$
$(A)$ શીયર મોડ્યુલસ $(I)$ કદમાં ફેરફાર સામે અવરોધ
$(B)$ શીયરિંગ સ્ટ્રેસ $(II)$ પ્રમાણસરતાનો અચળાંક
$(C)$ સ્થિતિસ્થાપક થાક (Elastic fatigue) $(III)$ સ્પર્શક પ્રતિબળ (Tangential stress)
$(D)$ સ્થિતિસ્થાપકતાનો મોડ્યુલસ $(IV)$ સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મનો કામચલાઉ નાશ
$(V)$ વિરૂપણ બળ સામે ફેરફારનો અવરોધ

સાચી જોડ કઈ છે?

બકલિંગ (buckling) એટલે શું? બકલિંગને રોકવા માટે સળિયાનો આકાર કેવો હોવો જોઈએ?

એક તારને તોડવા માટે $10^6 \, N/m^2$ ના બ્રેકિંગ સ્ટ્રેસની જરૂર પડે છે. જો પદાર્થની ઘનતા $3 \times 10^3 \, kg/m^3$ હોય,તો તારની લંબાઈ કેટલી હશે જે તેના પોતાના વજનથી તૂટી જશે? ($g = 10 \, m/s^2$ લો)

Difficult
View Solution

$0.314 \text{ m}$ લંબાઈ અને $2 \times 10^{10} \text{ N/m}^2$ યંગ મોડ્યુલસ ધરાવતા એક તારને $A$ કરતા બમણી લંબાઈ અને બમણા યંગ મોડ્યુલસ ધરાવતા બીજા તાર $B$ સાથે જોડવામાં આવે છે. આ શ્રેણી જોડાણને એક દ્રઢ આધાર પરથી લટકાવવામાં આવે છે અને તેના મુક્ત છેડાને $0.8 \text{ kg}$ દળના ભાર સાથે જોડવામાં આવે છે. આ જોડાણમાં થતો કુલ લંબાઈનો ફેરફાર . . . . . . $\text{mm}$ છે. (બંને તારની ત્રિજ્યા $0.2 \text{ mm}$ છે અને ગુરુત્વપ્રવેગ $= 10 \text{ m/s}^2$) (બંને તારનું દળ ભારના દળની સરખામણીમાં અવગણવું)

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