JEE Mains · Physics · STD 11- ठोसों के यांत्रिक गुण
- JEE Mains 2025
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दो तार A तथा B समान पदार्थ के बने हैं जिनकी लंबाइयों का अनुपात \(\frac{L_A}{L_B}=\frac{1}{3}\) तथा उनके व्यासों का अनुपात \(\frac{d_A}{d_B}=2\) है। यदि दोनों तारों को समान बल लगाकर खींचा जाता है, तो उनके संबंधित विस्तारों का अनुपात क्या होगा?
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(B) \(1: 12\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
\(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\frac{1}{3}\) और \(\frac{\mathrm{d}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{d}_{\mathrm{B}}}=2\)
\(\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{A}} \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{A}} \mathrm{Y}_{\mathrm{A}}}\) और \(\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}=\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{B}} \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{B}} \mathrm{Y}_{\mathrm{B}}}\)
दिया है, \(F_A=F_B\) और \(Y_A=Y_B\)
\(\frac{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\frac{\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{A}} \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{A}} \mathrm{Y}_{\mathrm{A}}}}{\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{B}} \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{B}} \mathrm{Y}_{\mathrm{B}}}}=\left(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}\right)\left(\frac{\mathrm{A}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{A}}}\right)\)
\(\frac{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\left(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}\right)\left(\frac{\frac{\pi}{4} \mathrm{~d}_{\mathrm{B}}^2}{\frac{\pi}{4} \mathrm{~d}_{\mathrm{A}}^2}\right)=\left(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}\right)\left(\frac{\mathrm{d}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{d}_{\mathrm{A}}}\right)^2\)
\(\frac{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{1}{2}\right)^2=\frac{1}{12}\)
\(\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{A}} \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{A}} \mathrm{Y}_{\mathrm{A}}}\) और \(\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}=\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{B}} \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{B}} \mathrm{Y}_{\mathrm{B}}}\)
दिया है, \(F_A=F_B\) और \(Y_A=Y_B\)
\(\frac{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\frac{\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{A}} \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{A}} \mathrm{Y}_{\mathrm{A}}}}{\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{B}} \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{B}} \mathrm{Y}_{\mathrm{B}}}}=\left(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}\right)\left(\frac{\mathrm{A}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{A}_{\mathrm{A}}}\right)\)
\(\frac{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\left(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}\right)\left(\frac{\frac{\pi}{4} \mathrm{~d}_{\mathrm{B}}^2}{\frac{\pi}{4} \mathrm{~d}_{\mathrm{A}}^2}\right)=\left(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}\right)\left(\frac{\mathrm{d}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{d}_{\mathrm{A}}}\right)^2\)
\(\frac{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\Delta \mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{1}{2}\right)^2=\frac{1}{12}\)
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