A platform is suspended by four wires at its corners. The wires are 3m long and have a diameter of 2.00mm. Young's modulus of the material of the wire is 1.8 x 10¹¹ N/m². How far will the platform drop due to the elongation of the wires if a 50kg load is placed at the centre of the platform?

প্রশ্নের সমাধান: প্ল্যাটফর্মের অবনমন নির্ণয় 🧐
একটি প্ল্যাটফর্ম চারটি তারের সাহায্যে ঝুলানো আছে। তারগুলোর দৈর্ঘ্য 3m এবং ব্যাস 2.00mm। তারের উপাদানের ইয়ং-এর গুণাঙ্ক \(1.8 \times 10^{11} N/m^2\)। প্ল্যাটফর্মের কেন্দ্রে 50kg ভরের একটি বস্তু রাখলে তারগুলোর প্রসারণের কারণে প্ল্যাটফর্মটি কতটা নিচে নামবে, তা নির্ণয় করতে হবে। 🤔
প্রদত্ত উপাত্ত:
- তারের সংখ্যা: 4
- তারের দৈর্ঘ্য, \(L = 3m\)
- তারের ব্যাস, \(d = 2.00mm = 2 \times 10^{-3}m\)
- তারের ব্যাসার্ধ, \(r = d/2 = 1 \times 10^{-3}m\)
- ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, \(Y = 1.8 \times 10^{11} N/m^2\)
- ভর, \(m = 50kg\)
প্রয়োজনীয় সূত্র:
ইয়ং-এর গুণাঙ্ক, \(Y = \frac{FL}{A\Delta L}\)
এখানে,
- \(F\) = বল
- \(A\) = ক্ষেত্রফল
- \(\Delta L\) = দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন (প্রসারণ)
সমাধান:
1. প্রতিটি তারের উপর প্রযুক্ত বল:
যেহেতু প্ল্যাটফর্মের কেন্দ্রে ভর রাখা হয়েছে, তাই প্রতিটি তারের উপর প্রযুক্ত বল হবে মোট ওজনের এক-চতুর্থাংশ।
\(F = \frac{mg}{4} = \frac{50kg \times 9.8 m/s^2}{4} = 122.5 N\)
2. তারের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল:
\(A = \pi r^2 = \pi (1 \times 10^{-3}m)^2 = \pi \times 10^{-6} m^2\)
3. দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন (প্রসারণ), \(\Delta L\) নির্ণয়:
\(Y = \frac{FL}{A\Delta L}\) থেকে আমরা পাই,
\(\Delta L = \frac{FL}{AY} = \frac{122.5 N \times 3 m}{\pi \times 10^{-6} m^2 \times 1.8 \times 10^{11} N/m^2}\)
\(\Delta L = \frac{367.5}{1.8\pi \times 10^5} m = \frac{367.5}{565486.68} m \approx 6.49 \times 10^{-4} m\)
\(\Delta L \approx 0.649 mm \approx 0.65 mm\)
ফলাফল:
অতএব, প্ল্যাটফর্মটি তারগুলোর প্রসারণের কারণে প্রায় 0.65mm নিচে নামবে। 🎉
```- স্থিতিস্থাপক সীমা বলতে কী বুঝ?
- নিচের কোনটির মধ্যে স্থিতিস্থাপকতা সর্বাধিক?
- 100 cm দীর্ঘ 1 × 10-2 cm² প্রস্থচ্ছেদবিশিষ্ট চটি তারের ইয়ং এর গুণাংক 1.24 × 1011Nm-² এক টেনে 0.2 cm বৃদ্ধি করা হলো।এ ক্ষেত্রে-বিকৃতি = 0.002পীড়ন = 2.48 × 108 Nm-2পীড়ন ∝ বিকৃতিনিচের কোনটি সঠিক?
- একটি স্টিলের তারের তাপমাত্রা বাড়লে ইয়ং-এর গুনাংক-
- দুটি তারের ব্যাস যথাক্রমে 4 mm এবং 5 mm। 20 kg ভর তারের সাথে ঝুলানো হলে তারদ্বয়ের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায় যথাক্রমে 3 cm এবং 5 cm।১ম তারের ইয়ং গুণাঙ্ক 2 × 1011 Nm-2 ।কোন তারের স্থিতিস্থাপক সীমা সর্বাধিক- গাণিতিক বিশ্লেষণ পূর্বক মতামত দাও।
- X,Y,Z তিনটি তারের দৈর্ঘ্য একই। তার 3টির উপর একই 4×1012 Nm-2 পীড়নের ফলে,দৈর্ঘ্যবৃদ্ধি যথাক্রমে 4%,2% ও 1% হল। উদ্দীপকে বর্ণিত কোন তারটি বেশি স্থিতিস্থাপক? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।
- 5 মিটার দৈর্ঘ্য এবং 1 mm^2 প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট একটি তারে 20 kg ভর ঝুলিয়ে দেওয়া হলো। এতে তারের দৈর্ঘ্য 2 mm বৃদ্ধি পেলে তারটির ইয়ং এর গুণাঙ্কের মান কত ?
- Steel wire has a length of 2m and a cross-sectional area of 1mm2. When 20 N force is applied to the wire its length is increased by 2 x 10-4m. What is Young's modulus for steel?
- সুমন 2 বর্গমিলিমিটার প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল এবং 9 m দীর্ঘ একটি তার নিয়ে নিচের প্রান্তে 12 kg ভর ঝুলিয়ে দিল। এতে তারের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি ঘটল আদি দৈর্ঘ্যের 0.001%। ইস্পাতের ইয়ং-এর গুণাঙ্ক 20×1010 N m-2 ।উদ্দীপকে সুমনের ব্যবহৃত তারটি ইস্পাত ছিল কি-না যাচাই কর।
- L দৈর্ঘ্য ও ব্যাসার্ধের একটি তারের উপাদানের ইয়ং এর গুণাঙ্ক Y। তারের দৈর্ঘ্য L/2 এবং ব্যাসার্ধ r/2 করা হলে ইয়ং এর গুণান্ধ কত হবে?
- সমান দৈর্ঘ্যের দুটি ভিন্ন পদার্থের তারের দৈর্ঘ্য বরাবর সমান বল প্রয়োগ করা হল। ফলে দ্বিতীয় তারটি প্রথমটির 2.5 গুণ প্রসারিত হল। তার দুটির ইয়ং এর গুণাঙ্ক যথাক্রমে 1.8 × 1011Nm-2 ও 1.6 × 1011Nm-2। এদের ব্যাসের অনুপাত কত?
- দুইটি ভিন্ন পদার্থের তৈরী সমান দৈর্ঘ্যের (2 m) এবং সমান ব্যাসের (1 mm) দুইটি তার সিরিজে সংযুক্ত আছে। যে পরিমাণ বল প্রয়োগ করলে এদের সম্মিলিত দৈর্ঘ্য 0.9 mm বৃদ্ধি পাবে তার মান কত? [Y₁ = 2 × 1011 Nm-2 ও Y2 = 7 × 1011 Nm-2]
- 2 mm² প্রস্থচ্ছেদের একটি ইস্পাতের তারের দৈর্ঘ্য 15% বৃদ্ধি করতে কত kN বল প্রয়োগ করতে হবে? [ইস্পাতের Young's Modulus 2 x 1011Nm-2]
- একটা তারের উপাদানের দৃঢ়তা গুণাংক 2.1×1011Nm-2এবং পয়সনের অনুপাত 0.38 । তারের ইয়ং এর গুণাংক কত?
- নিচের কোন জোড়াটি স্থিতিস্থাপকতার জন্য সঠিক? পদার্থ - দৃঢ়তার গুণাঙ্ক (1010 Nm-2)
- 1 বর্গ সেন্টিমিটার প্রস্থচ্ছেদবিশিষ্ট একটি তারে কত বল প্রয়োগ করা হলে এর দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি আদি দৈর্ঘ্যের সমান হবে? [Y=2×107N]
- \( Y, K \) এবং \( \eta \) যথাক্রমে ইয়ং গুণাঙ্ক, আয়তন গুণাঙ্ক এবং দৃঢ়তার গুণাঙ্ক। যদি \( \eta = 3K \) হয় তবে---
- 10 cm লম্বা ও 0.5 cm ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি তামা ও একটি লোহার তারকে জোড়া লাগিয়ে দৈর্ঘ্য 20 cm করা হল। লোহার ইয়ং এর গুণাঙ্ক 3 × 1011Pa ও তামার ইয়ং এর গুণাঙ্ক 2 × 1011 Pa হলে, তুল্য ইয়ং গুণাঙ্ক কত?
- 2mm2 প্রস্থচ্ছেদের একটি তারের সাথে 15kg ভর ঝুলে আছে। ভর ঝুলানো অবস্থায় তারটির দৈর্ঘ্য 4m। তারের উপাদানের ইয়াং এর গুণাঙ্ক 1.3x1010 Nm-1। ভর সরিয়ে নিলে তারটির দৈর্ঘ্য কি পরিমাণ সংকুচিত হবে?
- 1m দৈর্ঘ্য এবং \(5 \times 10^{-4} \, m\) ব্যাসবিশিষ্ট ইস্পাতের তারে 19.6 N বল প্রয়োগ করলে এটি বৃদ্ধি পেয়ে 1.02 m হয়। তারের ইয়াং এর গুণাঙ্ক কত হবে?
- 1m দীর্ঘ ও 1mm ব্যাসের একটি তারের দৈর্ঘ্য 0.05cm বৃদ্ধি করা হলে তারটির ব্যাস হ্রাস পাবে - [∂ = 0.25]
- একটি তারের উপাদানের ইয়ং এর গুনাংক 2 x 1011 Nm-2 তারটির দৈর্ঘ্য 15% বৃদ্ধি করতে প্রযুক্ত পিড়ন কত?
- পদার্থবিজ্ঞান ল্যাবে 1 m লম্বা ও 2 mm ব্যাসের একটি ইস্পাতের তার একটি দৃঢ় অবলম্বন থেকে ঝুলানো আছে।আবার তারটিকে অনুভূমিকভাবে রেখে দু'প্রান্তে দৃঢ়ভাবে আটকানো হলো।এখানে,ইয়ং-এর গুনাঙ্ক, Y=2×1012 dyne cm-2 পয়সনের অনুপাত, σ =0.33; তারের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল 2mm2।অনুভূমিকভাবে রাখা তারে ভার চাপিয়ে এর মধ্যবিন্দুটি 0.3 cm নামানো সম্ভব হবে কি-না- গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করো।
- নিচের ছকে দুটি তার A ও B এর বিভিন্ন রাশির মান প্রদান করা হলো:কোন তারটি দিয়ে অপেক্ষাকৃত শক্তিশালী স্প্রিং তৈরি করা যাবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে মন্তব্য করো।
- কোন পদার্থটির ইয়ং-এর গুণাঙ্ক সবচেয়ে বেশি?
- স্থিতিস্থাপক সীমা কাকে বলে?
- রতন 0.1 kg ভরের একটি বস্তুকে 0.50 m দৈর্ঘ্যবিশিষ্ট্য তারে বেঁধে বৃত্তাকার পথে ঘুরাচ্ছে এবং ধারণা করল ঘূর্ণন সংখ্যা 600 r.p.m তারের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল 10-6 m² এবং অসহ পীড়ন 4.8 × 107 Nm-²। তারের উপাদানের ইয়ং এর গুণাঙ্ক 2 × 1011 Nm-2 ।অনুচ্ছেদে উল্লিখিত তারটিকে বস্তুসমেত ঝুলিয়ে দেয়া হলে তারের দৈর্ঘ্য বদ্ধি নির্ণয় কর।
- স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে কৃন্তন পীড়ন ও কৃত্তন বিকৃতির অনুপাতকে কী বলে?
- রাফি পরীক্ষাগারে একটি তার ইস্পাতের তৈরি কি না যাচাই করছিল। এজন্য সে 2 m দীর্ঘ এবং 1.12 mm ব্যাসবিশিষ্ট একটি তার নিল। তারটিতে 25J বিভবশক্তি প্রয়োগ করায় তারটির দৈর্ঘ্য 3 cm বৃদ্ধি পায় এবং ব্যাস 5 x 10-3 mm হ্রাস পায়। বিশুদ্ধ ইস্পাতের ইয়ং এর গুণাঙ্ক 2 × 1011Nm-2।রাফির ব্যবহৃত তারটি ইস্পাতের ছিল কি? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
- ইস্পাত এর ইয়ং গুণাঙ্ক কত?
- দুটি সমান দৈঘ্যের তার A ও B এর ব্যাস যথাক্রমে 1x10-3m ও 4x10-3m। উভয়কে সমান বল দ্বারা টানলে A এর দৈর্ঘ্য বৃদ্বি B এর দৈর্ঘ্য বৃদ্বির চারগুণ হয়। A ও B এর উপাদানের ইয়ং গুণাঙ্ক তুলনা কর।
- একটি তারের উপর টান F হলে দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয় y। তারটি যদি হুকের সূত্র মেনে চলে এবং তারের উপাদানের ইয়ং গুণাঙ্ক Y হয় তবে সঞ্চিত বিভব শক্তি কত?
- দুইটি ভিন্ন পদার্থের তৈরি সমান দৈর্ঘ্যের ও সমান ব্যাসের (1mm) তার সিরিজে সংযুক্ত করে 50N বল প্রয়োগ করায় সম্মিলিত দৈর্ঘ্য 0.9 mm বৃদ্ধি পেল। তারের দৈর্ঘ্য কত? [Y1 = 2 × 1011 Nm-2, Y2 = 7 x 1011 Nm-2]
- 10m লম্বা এবং 1mm ব্যাস বিশিষ্ট একটি তারকে 100N বল দ্বারা টানা হলো। তারটির দৈর্ঘ্য কতটুকু বৃদ্ধি পাবে বের করো? এখানে Y= 2×10^-11Nm^-2
- ইয়ং এর গুণাংকের মাত্রা সমীকরণ—
- 1m লম্বা এবং 1mm ব্যাসের একটি তারকে একটি হুকে বেধে অপর প্রান্তে বল প্রয়োগ করায় এটি 0.025cm পরিমাণ লম্বা হলো। তারটির ইয়ং এর গুণাঙ্ক 2 × 1011Nm-2 হলে কী পরিমাণ কাজ সম্পন্ন হয়েছিল?
- স্থিতি স্থাপক বস্তুর ক্ষেত্রে— কোনটি সত্য?