$2L$ લંબાઈ,$A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $M$ દળ ધરાવતો એક સ્ટીલનો સમાન સળિયો તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી ધરી પર કોણીય વેગ $\omega$ સાથે સમક્ષિતિજ સમતલમાં ફરે છે. જો સ્ટીલ માટે યંગ મોડ્યુલસ $Y$ હોય,તો સળિયાની લંબાઈમાં થતો કુલ વધારો શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે સળિયાની લંબાઈ $2L$,દળ $M$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. રેખીય દળ ઘનતા $\mu = \frac{M}{2L}$ છે.
ભ્રમણના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે $dr$ લંબાઈનો એક ઘટક ધ્યાનમાં લો.
આ ઘટકનું દળ $dm = \mu dr$ છે.
આ ઘટક માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ $dF = (dm) r \omega^2 = \mu \omega^2 r dr$ છે.
આ બળ ઘટક પરના તણાવ $T(r)$ ના તફાવત દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે: $dT = -dF = -\mu \omega^2 r dr$.
$r$ થી $L$ સુધી સંકલન કરતા (જ્યાં છેડે $r=L$ પર તણાવ શૂન્ય છે):
$\int_{T(r)}^{0} dT = -\int_{r}^{L} \mu \omega^2 r dr \Rightarrow -T(r) = -\mu \omega^2 \left[ \frac{r^2}{2} \right]_r^L \Rightarrow T(r) = \frac{\mu \omega^2}{2} (L^2 - r^2)$.
$dr$ લંબાઈના ઘટકમાં થતો વધારો $d(\Delta L) = \frac{T(r) dr}{AY}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સળિયાના એક અડધા ભાગ ( $0$ થી $L$ સુધી) માટે કુલ વધારો $\Delta L$:
$\Delta L = \int_0^L \frac{\mu \omega^2}{2AY} (L^2 - r^2) dr = \frac{\mu \omega^2}{2AY} \left[ L^2 r - \frac{r^3}{3} \right]_0^L = \frac{\mu \omega^2}{2AY} \left( L^3 - \frac{L^3}{3} \right) = \frac{\mu \omega^2 L^3}{3AY}$.
$\mu = \frac{M}{2L}$ મૂકતા,એક અડધા ભાગ માટે વધારો $\frac{M \omega^2 L^2}{6AY}$ મળે છે.
સળિયાના બે અડધા ભાગ હોવાથી,કુલ વધારો $2 \times \frac{M \omega^2 L^2}{6AY} = \frac{M \omega^2 L^2}{3AY}$ થાય.

Explore More

Similar Questions

સમાન દ્રવ્ય (યંગ મોડ્યુલસ $Y$) અને સમાન લંબાઈ $L$ ધરાવતા પરંતુ અનુક્રમે $R$ અને $2R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે તારને એકબીજા સાથે જોડવામાં આવે છે અને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ આ સંયોજનમાંથી $W$ વજન લટકાવવામાં આવે છે. તંત્રમાં સંગ્રહિત સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે?

Difficult
View Solution

વિકૃતિ પામેલા પદાર્થની સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિઊર્જા કેટલી છે?

તારને ખેંચતા,એકમ કદ દીઠ સંગ્રહિત સ્થિતિસ્થાપક ઉર્જા કેટલી હોય છે?

એક ઢીલા તારનો એક છેડો (યંગ મોડ્યુલસ $Y$,લંબાઈ $L$ અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$) એક મજબૂત દીવાલ સાથે જડેલો છે અને બીજો છેડો એક બ્લોક (દળ $m$) સાથે જોડાયેલ છે,જે લીસા આડા સમતલ પર સ્થિર છે. બ્લોકને $v$ ઝડપથી ગતિમાં લાવવામાં આવે છે. તાર ખેંચાયા પછી બ્લોક કેટલું મહત્તમ અંતર કાપશે?

સમાન લંબાઈ ધરાવતા બે સ્ટીલના તાર એક જ ભાર હેઠળ છત પરથી લટકાવવામાં આવ્યા છે. જો તેમના એકમ કદ દીઠ સંગ્રહિત ઉર્જાનો ગુણોત્તર $1: 4$ હોય,તો તેમના વ્યાસનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

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