JEE Mains · Physics · STD 11- ठोसों के यांत्रिक गुण
- JEE Mains 2026
- मध्यम
- संख्यात्मक
एक घन की भुजा की लंबाई \(5\) cm है तथा इसका दृढ़ता गुणांक \(10^5\) N/m\(^2\) है। घन के ऊपरी फलक पर \(10\) N के बल द्वारा उत्पन्न विस्थापन _____ mm है।
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(A) 2
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
दिया है:
घन की भुजा की लंबाई, \(L = 5\) cm \(= 0.05\) m
दृढ़ता गुणांक, \(\eta = 10^5\) N/m\(^2\)
ऊपरी फलक पर लगाया गया बल, \(F = 10\) N
ऊपरी फलक का क्षेत्रफल, \(A = L^2 = (0.05)^2 = 2.5 \times 10^{-3}\) m\(^2\)
अपरूपण प्रतिबल को इस प्रकार दिया जाता है:
\(\text{प्रतिबल} = \dfrac{F}{A} = \dfrac{10}{2.5 \times 10^{-3}} = 4000\) N/m\(^2\)
अपरूपण विकृति को इस प्रकार दिया जाता है:
\(\text{विकृति} = \dfrac{\Delta x}{L}\)
दृढ़ता गुणांक को अपरूपण प्रतिबल तथा अपरूपण विकृति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है:
\(\eta = \dfrac{\text{प्रतिबल}}{\text{विकृति}} = \dfrac{F/A}{\Delta x/L}\)
विस्थापन \(\Delta x\) के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर:
\(\Delta x = \dfrac{F \cdot L}{A \cdot \eta}\)
मान रखने पर:
\(\Delta x = \dfrac{10 \times 0.05}{2.5 \times 10^{-3} \times 10^5}\)
\(\Delta x = \dfrac{0.5}{250} = 0.002\) m
मिलीमीटर में बदलने पर:
\(\Delta x = 0.002 \times 1000 = 2\) mm
उत्तर: \(2\)
घन की भुजा की लंबाई, \(L = 5\) cm \(= 0.05\) m
दृढ़ता गुणांक, \(\eta = 10^5\) N/m\(^2\)
ऊपरी फलक पर लगाया गया बल, \(F = 10\) N
ऊपरी फलक का क्षेत्रफल, \(A = L^2 = (0.05)^2 = 2.5 \times 10^{-3}\) m\(^2\)
अपरूपण प्रतिबल को इस प्रकार दिया जाता है:
\(\text{प्रतिबल} = \dfrac{F}{A} = \dfrac{10}{2.5 \times 10^{-3}} = 4000\) N/m\(^2\)
अपरूपण विकृति को इस प्रकार दिया जाता है:
\(\text{विकृति} = \dfrac{\Delta x}{L}\)
दृढ़ता गुणांक को अपरूपण प्रतिबल तथा अपरूपण विकृति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है:
\(\eta = \dfrac{\text{प्रतिबल}}{\text{विकृति}} = \dfrac{F/A}{\Delta x/L}\)
विस्थापन \(\Delta x\) के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर:
\(\Delta x = \dfrac{F \cdot L}{A \cdot \eta}\)
मान रखने पर:
\(\Delta x = \dfrac{10 \times 0.05}{2.5 \times 10^{-3} \times 10^5}\)
\(\Delta x = \dfrac{0.5}{250} = 0.002\) m
मिलीमीटर में बदलने पर:
\(\Delta x = 0.002 \times 1000 = 2\) mm
उत्तर: \(2\)
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