વંકન એટલે શું ? વંકનની સમસ્યાનું નિરાકરણ કેવી રીતે કરશો ?
પુલની ડિઝાઈન એવી રીતે તેયાર કરવામાં આવે છે કે જેથી તે વાહનવ્યવહ્હરનો ભાર, પવનના લીધે લાગતું બળ, કે પોતાના વજનને સહન કરી શકે. અર્થાત વળીને તૂટી ન જાય.
આ જ રીતે, બિલ્ડીંગની ડિઝાઈનમાં બીમ, પીલર, સ્તંભોનો ઉપયોગ જાણીતો છે.
આ બંને હિસ્સાઓમાં બોજ હેઠળ પાટડાનું વંકન ન થવું જોઈએ.
આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક પાટડો વિચારો, કે જે બંને છેડેથી જુદા જુદા આધારો પર ટેકવેલ છે આને વચ્ચે બોજ લટકાવેલ છે.
ધારો કે, પાટડાની લંબાઈ $l$, પહોળાઈ $b$ અને ઉંડાઈ $d$ ના ફેન્દ્ર પર $W$ બોજ લટકાવતાં તેમાં ઉદ્ભવતાં વંકનની માત્રા,
$\delta=\frac{ Wl ^{3}}{4 b d^{3} Y }$ પરથી મળે છે.
જ્યાં $Y =$ યંગ મોડ્યુલસ છે.
આ સમીકરણ દર્શાવે છે કે, વંકન $\delta \propto \frac{l^{3}}{b d^{3} Y }$
એટલે કે,વંકન ઘટાડવા માટે બે આધારો વચ્ચેનું અંતર $l$ ઓછું હોવું જોઈએ અથવા યંગ મોડ્યુલ્સનું મોટું મૂલ્ય ધરાવતા દ્રવ્યનો પાટડો વાપરવો જોઈએ.
એક ધાતુના તારની લંબાઈ $l$ છે. તેના નીચે $T_1$ તણાવબળ લગાડતાં તેની લંબાઈ $l_1$ અને $T_2$ તણાવબળ લગાડતાં તેની લંબાઈ $l_2$ મળે, તો મૂળ લંબાઈ શોધો.
રબર કરતાં સ્ટીલનો યંગ મોડ્યુલસ ઘણો વધારે છે, તો સમાન પ્રતાન વિકૃતિ માટે કોનું તણાવ પ્રતિબળ વઘારે હશે ?
આપેલ આકૃતિમાં, જો બે તારના પરિમાણો સમાન હોય, પરંતુ ધાતુઓ અલગ હોય, તો યંગનું મોડ્યુલસ ........
$k$ જેટલા બળ અચળાંકવાળી એક હલકી સ્થિતિસ્થાપક દોરીના છેડે દળવાળો પથ્થર બાંધેલો છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં આ દોરીની લંબાઈ $L$ છે. આ દોરીનો બીજો છેડો $P$ બિંદુએ જડિત કરેલી ખીલી સાથે બાંધેલો છે. પ્રારંભમાં પથ્થર $P$ બિંદુના સમક્ષિતિજ લેવલ પર છે. હવે આ પથ્થરને $P$ બિંદુએથી મુક્ત કરવામાં આવે છે.
$(a)$ પથ્થર જે બિંદુએ પહેલીવાર ક્ષણ પૂરતો સ્થિર થાય તે બિંદુનું ટોચના બિંદુથી અંતર $y$ શોધો.
$(b)$ અત્રે પથ્થરને મુક્ત કર્યા બાદ તેનો મહત્તમ વેગ કેટલો હશે ?
$(c)$ ગતિપથ પરના નિમ્નતમ સ્થાને પહોંચ્યા બાદ ગતિનો પ્રકાર કેવો હશે ?
પ્રત્યેકની ત્રિજ્યા $0.2\,cm$ અને દળ અવગણ્ય હોય તેવા સ્ટીલ અને પિત્તળમાંથી બનાવેલા બે તારને આકૃત્તિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ભારિત કરેલા છે. સ્ટીલના તારનું ખેંચાણ $......\times 10^{-6}\,m$ છે.(સ્ટીલનો યંગ ગુણાંક $=2 \times 10^{11}\,Nm ^{-2}, g=10\,ms ^{-2}$)