পদার্থবিজ্ঞান • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০১৯-২০২০

পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন

4.

সমান দৈর্ঘ্য ও r= 0.5 cm ব্যাসার্ধের দুটি ইস্পাত তারের সাহায্যে 45 kg ভারের একটি ট্রাফিক লাইট ঝুলানাে আছে। যদি তার দুটি অনুভূমিকের সাথে 15° কোণ তৈরি করে, তাহলে ট্রাফিক লাইটের ওজনের জন্য তার দুটির দৈর্ঘ্য বিকৃতির পরিমাণ কত হবে? দেওয়া আছে, ইস্পাতের ইয়ং-এর গুণাংক 2 x 1011N.m2.

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

এখানে,
ট্রাফিক লাইটের ভর, m=45 kgm = 45 \text{ kg}
অভিকর্ষজ ত্বরণ, g=9.8 ms−2g = 9.8 \text{ ms}^{-2}
সুতরাং, ওজন W=mg=45×9.8=441 NW = mg = 45 \times 9.8 = 441 \text{ N}
তারের ব্যাসার্ধ, r=0.5 cm=5×10−3 mr = 0.5 \text{ cm} = 5 \times 10^{-3} \text{ m}
প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, A=πr2=π×(5×10−3)2≈7.854×10−5 m2A = \pi r^2 = \pi \times (5 \times 10^{-3})^2 \approx 7.854 \times 10^{-5} \text{ m}^2
অনুভূমিকের সাথে কোণ, θ=15∘\theta = 15^\circ
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, Y=2×1011 N⋅m−2Y = 2 \times 10^{11} \text{ N}\cdot\text{m}^{-2}

ধরি, তারদ্বয়ের টান TT।
উল্লম্ব দিকে বলের সাম্যাবস্থা বিবেচনা করে:
2Tsin⁡15∘=mg2 T \sin 15^\circ = mg
⇒T=mg2sin⁡15∘=4412×sin⁡15∘≈851.98 N\Rightarrow T = \frac{mg}{2 \sin 15^\circ} = \frac{441}{2 \times \sin 15^\circ} \approx 851.98 \text{ N}

আমরা জানি,
দৈর্ঘ্য বিকৃতি (Strain), ΔLL=TAY\frac{\Delta L}{L} = \frac{T}{A Y}
⇒ΔLL=851.987.854×10−5×2×1011\Rightarrow \frac{\Delta L}{L} = \frac{851.98}{7.854 \times 10^{-5} \times 2 \times 10^{11}}
⇒ΔLL≈5.424×10−5\Rightarrow \frac{\Delta L}{L} \approx 5.424 \times 10^{-5} (বা 5.43×10−55.43 \times 10^{-5})

অতএব, তার দুটির দৈর্ঘ্য বিকৃতির পরিমাণ 5.43×10−55.43 \times 10^{-5} (এককহীন)।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন