$2.96 \ kg$ द्रव्यमान और $7.4 \ g \ cm^{-3}$ घनत्व वाले स्टील के तार में $10^{-3}$ की विकृति उत्पन्न करने के लिए किया गया कार्य क्या होगा? (स्टील का यंग मापांक $= 2 \times 10^{11} \ Nm^{-2}$)

$L$ लंबाई का एक धातु का तार एक कठोर आधार से लंबवत लटकाया गया है। जब $M$ द्रव्यमान के एक पिंड को तार के निचले सिरे से जोड़ा जाता है,तो तार में विस्तार $l$ होता है। निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:
$(I)$ $M$ द्रव्यमान की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा में कमी $Mgl$ है।
$(II)$ तार में संचित प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा $Mgl$ है।
$(III)$ तार में संचित प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा $\frac{1}{2} Mgl$ है।
$(IV)$ उत्पन्न ऊष्मा $\frac{1}{2} Mgl$ है।
कौन से कथन सही हैं?

$1 \, m$ लंबे और $1 \, mm^2$ अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाले तार की लंबाई में $1 \, mm$ की वृद्धि करने के लिए किया गया कार्य क्या होगा ($, J$ में)? (दिया गया है: $Y = 2 \times 10^{11} \, N/m^2$)

$\ell$ लंबाई,$A$ अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल,$Y$ यंग मापांक और $\alpha$ रेखीय प्रसार गुणांक वाली एक स्टील की छड़ को गर्म किया जाता है ताकि उसका तापमान $t\,^\circ C$ बढ़ जाए। गर्म करने पर छड़ द्वारा किया जा सकने वाला कार्य है:

यदि $y$ यंग मापांक (Young's modulus) वाले तार में $x$ अनुदैर्ध्य विकृति (longitudinal strain) उत्पन्न होती है,तो तार के पदार्थ में प्रति इकाई आयतन संचित ऊर्जा है

एक लटके हुए लंबे धातु के तार को दूसरे सिरे पर लटके $W$ न्यूटन के भार द्वारा $x$ छोटी दूरी तक खींचा जाता है। निम्नलिखित में से सबसे सही उत्तर चुनें।