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

$L$ જેટલી અખિંચાયેલી લંબાઈ ધરાવતી દોરી $AB$ ના મધ્યબિંદુ $C$ પર બળ $F$ લગાડીને તેને એવી રીતે ખેંચવામાં આવે છે કે જેથી વિભાગો $AC$ અને $BC$ એ $AB$ સાથે $\theta$ ખૂણો બનાવે, જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. દોરીને $K$ જેટલા બળ અને લંબાઈમાં થતા વધારાના ગુણોત્તર ધરાવતા સ્થિતિસ્થાપક તત્વ તરીકે ગણી શકાય. તો બળ $F$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?

એક પદાર્થ $10^6 \ N/m^2$ ના પ્રતિબળથી તૂટી જાય છે. જો તારના દ્રવ્યની ઘનતા $3 \times 10^3 \ kg/m^3$ હોય,તો તે પદાર્થના તારની લંબાઈ કેટલી હશે જે શિરોલંબ લટકાવતા તેના પોતાના વજન હેઠળ તૂટી જશે? ......... $m$.

વિધાન $(A)$ આદર્શ પ્રવાહી માટે,બલ્ક મોડ્યુલસ અનંત હોય છે અને શીયર મોડ્યુલસ શૂન્ય હોય છે.
વિધાન $(B)$ $140 \text{ GPa}$ ના બલ્ક મોડ્યુલસ અને $10 \text{ cm}$ ની બાજુ ધરાવતા ધાતુના સમઘન પર $7 \times 10^6 \text{ Pa}$ નું હાઇડ્રોલિક દબાણ લગાડતા તેનું કદ સંકોચન $-0.05 \text{ m}^3$ થાય છે.
વિધાન $(C)$ એક સર્પાકાર સ્પ્રિંગને તેના પર લટકાવેલા વજન દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે. આ વિકૃતિ તણાવયુક્ત (tensile) છે.

$l$ લંબાઈ અને $w$ વજન ધરાવતો એક સમાન તાર છત પરથી લટકાવવામાં આવ્યો છે, જેના બીજા છેડે $W$ વજન લટકાવેલું છે. ઉપરથી $l/3$ અંતરે તારમાં ઉદ્ભવતું પ્રતિબળ $(\frac{W}{A} + \gamma \frac{w}{A})$ છે, જ્યાં $A$ એ તારનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે. $\gamma$ નું મૂલ્ય . . . . . . છે.

સ્થિતિસ્થાપકતાનું માપાંક કયા પરિબળો પર આધાર રાખે છે?

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