Engineering mechanics

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01.pdf......Page 1 Engineering Mechanics......Page 2 PREFACE TO THE TWENTIETH MULTICOLOUR EDITION......Page 3 PREFACE TO THE FIRST EDITION......Page 4 BookmarkTitle:......Page 7 BookmarkTitle:......Page 8 BookmarkTitle:......Page 9 BookmarkTitle:......Page 10 BookmarkTitle:......Page 11 Index......Page 12 1.1.SCIENCE......Page 13 1.4.BEGINNING AND DEVELOPMENT OF ENGINEERING MECHANICS......Page 14 1.8.KINETICS......Page 15 1.13.S.I. UNITS (INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS)......Page 16 1.17.PRESENTATION OF UNITS AND THEIR VALUES......Page 17 1.18.RULES FOR S.I. UNITS......Page 18 Fig. 1.1.......Page 19 1.22. DIFFERENTIAL CALCULUS......Page 22 BookmarkTitle:......Page 23 Fig. 1.4.......Page 24 2.1.INTRODUCTION......Page 25 2.6.SYSTEM OF FORCES......Page 26 2.11.PARALLELOGRAM LAW OF FORCES......Page 27 Fig. 2.1.......Page 28 2.13.PRINCIPLE OF RESOLUTION......Page 29 2.14.METHOD OF RESOLUTION FOR THE RESULTANT FORCE......Page 30 Fig. 2.4.......Page 31 Fig. 2.5.......Page 32 Fig. 2.6.......Page 33 Fig. 2.7.......Page 34 2.18.GRAPHICAL (VECTOR) METHOD FOR THE RESULTANT FORCE......Page 35 Fig. 2.8.......Page 36 Fig. 2.10.......Page 37 QUESTIONS......Page 38 ANSWERS......Page 39 3.2.MOMENT OF A FORCE......Page 40 3.7.ANTICLOCKWISE MOMENT......Page 41 Fig. 3.4.......Page 42 Fig. 3.7.......Page 43 EXERCISE 3.1......Page 44 3.10. POSITION OF THE RESULTANT FORCE BY MOMENTS......Page 45 Fig. 3.11.......Page 46 Fig. 3.13.......Page 47 Fig. 3.14.......Page 48 Fig. 3.15.......Page 49 Fig. 3.16. Simple levers.......Page 50 Fig. 3.18.......Page 51 3.14.COMPOUND LEVERS......Page 52 EXERCISE 3.2......Page 53 ANSWERS......Page 54 4.2.CLASSIFICATION OF PARALLEL FORCES......Page 55 4.6.ANALYTICAL METHOD FOR THE RESULTANT OF PARALLEL FORCES......Page 56 Fig. 4.4.......Page 57 Fig. 4.6. Resultant of parallel forces......Page 58 Fig. 4.8.......Page 59 Fig. 4.10.......Page 60 4.8.COUPLE......Page 61 4.14.CHARACTERISTICS OF A COUPLE......Page 62 Fig. 4.14.......Page 63 Fig. 4.16.......Page 64 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 65 ANSWERS......Page 66 5.1.INTRODUCTION......Page 67 BookmarkTitle:......Page 68 Fig. 5.4.......Page 69 Fig. 5.6.......Page 70 Fig. 5.8.......Page 71 Fig. 5.9. Fig. 5.10.......Page 72 Fig. 5.11.......Page 73 Fig. 5.13.......Page 74 Fig. 5.14.......Page 75 Fig. 5.15.......Page 76 Fig. 5.17.......Page 77 Fig. 5.18.......Page 78 Fig. 5.20.......Page 79 Fig. 5.22.......Page 80 Fig. 5.24. Fig. 5.25.......Page 81 5.6.GRAPHICAL METHOD FOR THE EQUILIBRIUM OF COPLANAR FORCES......Page 82 Fig. 5.28.......Page 83 5.9.CONDITIONS OF EQUILIBRIUM......Page 84 5.10. TYPES OF EQUILIBRIUM......Page 85 Fig. 5.31.......Page 86 Fig. 5.32. Fig. 5.33.......Page 87 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 88 ANSWERS......Page 89 6.1.INTRODUCTION......Page 90 Fig. 6.1. Rectangle Fig. 6.2. Triangle......Page 91 Fig. 6.7. Right circular solid cone Fig.6.8. Segment of a sphere......Page 92 6.7.CENTRE OF GRAVITY OF PLANE FIGURES......Page 93 6.8.CENTRE OF GRAVITY OF SYMMETRICAL SECTIONS......Page 94 Fig. 6.12.......Page 95 Fig. 6.13.......Page 96 Fig. 6.14.......Page 97 EXERCISE 6.1......Page 98 Fig. 6.17.......Page 99 Fig. 6.19.......Page 100 Fig. 6.20.......Page 101 EXERCISE 6.2......Page 102 Fig. 6.23.......Page 103 Fig. 6.25.......Page 104 Fig. 6.26.......Page 105 Fig. 6.27......Page 106 Fig. 6.29.......Page 107 Fig. 6.30.......Page 108 QUESTIONS......Page 110 ANSWERS......Page 111 7.1. INTRODUCTION......Page 112 BookmarkTitle:......Page 113 Fig. 7.2. Rectangular section.......Page 114 Fig. 7.3. Hollow rectangular section.......Page 115 Fig. 7.5. Circular section.......Page 116 Fig. 7.6. Hollow circular section.......Page 117 Fig. 7.7. Theorem of parallel axis.......Page 118 Fig. 7.8. Triangular section.......Page 119 Fig. 7.10. Semicircular section ABC.......Page 120 EXERCISE 7.1......Page 121 Fig. 7.13.......Page 122 Fig. 7.14.......Page 123 Fig. 7.15.......Page 124 Fig. 7.16.......Page 125 Fig. 7.17.......Page 127 Fig. 7.18.......Page 128 Fig. 7.19.......Page 129 7.16.MOMENT OF INERTIA OF A BUILT-UP SECTION......Page 130 Fig. 7.20.......Page 131 Fig. 7.21.......Page 132 Fig. 7.23.......Page 133 Fig. 7.26. Fig. 7.27.......Page 134 ANSWERS......Page 135 8.1. INTRODUCTION......Page 136 Fig. 8.1. Angle of friction.......Page 137 8.9.LAWS OF STATIC FRICTION......Page 138 Fig. 8.2.......Page 139 Fig. 8.3.......Page 140 Fig. 8.5.......Page 141 Fig. 8.6.......Page 142 8.13.EQUILIBRIUM OF A BODY ON A ROUGH INCLINED PLANE SUBJECTED TO A FORCE ACTING ALONG THE INCLINED PLANE......Page 143 Fig. 8.8.......Page 144 Fig. 8.10.......Page 145 Fig. 8.12.......Page 146 EXERCISE 8.1......Page 147 Fig. 8.13.......Page 148 Fig. 8.14.......Page 150 Fig. 8.16.......Page 151 Fig. 8.17.......Page 152 Fig. 8.18.......Page 154 Fig. 8.20.......Page 155 Fig. 8.21.......Page 156 Fig. 8.22.......Page 157 Fig. 8.24.......Page 158 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 159 ANSWERS......Page 160 9.2.LADDER FRICTION......Page 161 Fig. 9.2.......Page 162 Fig. 9.3.......Page 163 Fig. 9.4.......Page 164 Fig. 9.6.......Page 165 Fig. 9.7.......Page 167 Fig. 9.9.......Page 168 Fig. 9.11.......Page 169 Fig. 9.12.......Page 170 Fig. 9.14.......Page 171 Fig. 9.15.......Page 172 Fig. 9.17.......Page 173 Fig. 9.18. Fig. 9.19.......Page 174 9.4.SCREW FRICTION......Page 175 Fig. 9.21. Helix angle......Page 176 9.6.RELATION BETWEEN EFFORT AND WEIGHT LOWERED BY A SCREW JACK......Page 178 9.7.EFFICIENCY OF A SCREW JACK......Page 179 ANSWERS......Page 182 10.1. INTRODUCTION......Page 183 10.11.RELATION BETWEEN EFFICIENCY, MECHANICAL ADVANTAGE AND VELOCITY RATIO OF A LIFTING MACHINE......Page 184 10.13. CONDITION FOR THE REVERSIBILITY OF A MACHINE......Page 185 10.14. SELF-LOCKING MACHINE......Page 186 Fig. 10.1.......Page 187 Fig. 10.2.......Page 189 10.18. MAXIMUM EFFICIENCY OF A LIFTING MACHINE......Page 192 Fig. 10.3.......Page 194 QUESTIONS......Page 195 ANSWERS......Page 196 11.2. TYPES OF LIFTING MACHINES......Page 197 Fig. 11.1. Simple wheel and axle.......Page 198 Fig. 11.2. Differential wheel and axle.......Page 200 Fig. 11.3. Differential pulley block.......Page 202 EXERCISE 11.1......Page 204 Fig. 11.4. Geared pulley block.......Page 205 Fig. 11.5. Worm and worm wheel......Page 206 Fig. 11.6. Worm geared pulley block.......Page 208 Fig. 11.7. Single purchase crab winch.......Page 210 Fig. 11.8. Double purchase crab winch.......Page 213 EXERCISE 11.2......Page 216 Fig. 11.10. Force applied in different directions.......Page 217 Fig. 11.11. First system of pulleys.......Page 218 Fig. 11.12. Second system of pulleys.......Page 219 Fig. 11.13. Third system of pulleys.......Page 220 11.15. SIMPLE SCREW JACK......Page 221 Fig. 11.14. Simple screw jack.......Page 222 Fig. 11.15. Differential screw jack.......Page 223 11.17. WORM GEARED SCREW JACK......Page 225 EXERCISE 11.3......Page 226 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 227 ANSWERS......Page 228 12.1. INTRODUCTION......Page 229 12.5.UNIFORMLY VARYING LOAD......Page 230 Fig. 12.4. Reactions of a beam.......Page 231 12.11. TYPES OF END SUPPORTS OF BEAMS......Page 232 Fig. 12.8.......Page 233 Fig. 12.9.......Page 234 Fig. 12.11. Overhanging beam.......Page 235 Fig. 12.13.......Page 236 Fig. 12.14.......Page 237 Fig. 12.17. Roller supported end......Page 238 Fig. 12.19.......Page 239 Fig. 12.20.......Page 240 Fig. 12.22.......Page 241 Fig. 12.24.......Page 242 Fig. 12.25.......Page 243 Fig. 12.26.......Page 244 Fig. 12.27.......Page 245 Fig. 12.28.......Page 246 Fig. 12.29.......Page 247 Fig. 12.30.......Page 248 Fig. 12.31.......Page 249 Fig. 12.32.......Page 250 Fig. 12.34.......Page 251 Fig. 12.35.......Page 252 Fig. 12.37.......Page 253 Fig. 12.40.......Page 254 ANSWERS......Page 255 13.1.INTRODUCTION......Page 256 Fig. 13.2.......Page 257 Fig. 13.3.......Page 258 Fig. 13.5.......Page 259 Fig. 13.6.......Page 260 Fig. 13.7.......Page 261 Fig. 13.8.......Page 262 Fig. 13.10.......Page 263 Fig. 13.11.......Page 264 Fig. 13.12.......Page 265 Fig. 13.13.......Page 266 Fig. 13.15.......Page 267 Fig. 13.17.......Page 268 Fig. 13.18.......Page 269 Fig. 13.22.......Page 270 Fig. 13.24.......Page 271 Fig. 13.26.......Page 272 Fig. 13.27.......Page 273 Fig. 13.30.......Page 274 Fig. 13.31.......Page 275 Fig. 13.32.......Page 276 Fig. 13.34.......Page 277 Fig. 13.36.......Page 278 Fig. 13.37.......Page 279 13.16.STRUCTURES WITH ONE END HINGED (OR PIN-JOINTED) AND THE OTHER FREELY SUPPORTED ON ROLLERS AND CARRYING HORIZONTAL LOADS......Page 280 Fig. 13.42.......Page 281 Fig. 13.43.......Page 282 Fig. 13.44.......Page 283 Fig. 13.46.......Page 284 Fig. 13.47.......Page 285 Fig. 13.49.......Page 286 Fig. 13.50.......Page 287 Fig. 13.52.......Page 288 Fig. 13.53.......Page 289 Fig. 13.55.......Page 290 Fig. 13.56.......Page 291 Fig. 13.57.......Page 292 Fig. 13.58.......Page 293 Fig. 13.59.......Page 294 Fig. 13.61.......Page 295 Fig. 13.63......Page 296 Fig. 13.64.......Page 297 Fig. 13.65.......Page 298 Fig. 13.68.......Page 299 ANSWERS......Page 300 14.1. INTRODUCTION......Page 302 14.3.CONSTRUCTION OF VECTOR DIAGRAM......Page 303 14.6.NATURE OF FORCE......Page 304 Fig. 14.4.......Page 305 Fig. 14.6.......Page 306 Fig. 14.8.......Page 307 Fig. 14.9.......Page 308 Fig. 14.11.......Page 309 Fig. 14.13.......Page 310 Fig. 14.14.......Page 311 Fig. 14.16.......Page 312 Fig. 14.18.......Page 313 Fig. 14.19.......Page 314 14.7. CANTILEVER TRUSSES......Page 315 Fig. 14.24.......Page 316 Fig. 14.26.......Page 317 Fig. 14.28.......Page 318 Fig. 14.30.......Page 319 Fig. 14.32.......Page 320 Fig. 14.35.......Page 321 14.8.STRUCTURES WITH ONE END HINGED (OR PIN-JOINTED) AND THE OTHER FREELY SUPPORTED ON ROLLERS AND CARRYING HORIZONTAL LOADS......Page 322 Fig. 14.40.......Page 323 Fig. 14.42......Page 324 Fig. 14.44.......Page 325 Fig. 14.45......Page 326 Fig. 14.47......Page 327 Fig. 14.48.......Page 328 Fig. 14.50.......Page 329 14.10. FRAMES WITH BOTH ENDS FIXED......Page 330 Fig. 14.53.......Page 331 Fig. 14.54 (b).......Page 332 Fig. 14.56.......Page 333 ANSWERS......Page 334 15.2.SHAPE OF A LOADED STRING......Page 335 15.3.TENSION IN A STRING......Page 336 Fig. 15.2......Page 337 Fig. 15.3.......Page 338 Fig. 15.5. Tension in string AB,......Page 339 Fig. 15.6. Tension in string ACB.......Page 341 Fig. 15.7.......Page 342 Fig. 15.8.......Page 343 Fig. 15.10.......Page 344 Fig. 15.11.......Page 346 Fig. 15.12.......Page 347 Fig. 15.13.......Page 348 Fig. 15.14.......Page 349 Fig. 15.15.......Page 351 Fig. 15.16.......Page 352 QUESTIONS......Page 353 ANSWERS......Page 354 16.1.INTRODUCTION......Page 355 Fig. 16.1. Principle of virtual work.......Page 356 Fig. 16.2. Beam carrying point load.......Page 357 Fig. 16.3.......Page 358 Fig. 16.5.......Page 359 Fig. 16.7.......Page 360 16.7.APPLICATION OF THE PRINCIPLE OF VIRTUAL WORK FOR BEAMS CARRYING UNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD......Page 361 Fig. 16.9. Using the principle of virtual work, find the reactions at A and B.......Page 362 Fig. 16.11.......Page 363 Fig. 16.13.......Page 364 16.8. APPLICATION OF THE PRINCIPLE OF VIRTUAL WORK ON LADDERS......Page 365 Fig. 16.17.......Page 366 Fig. 16.18.......Page 367 Fig. 16.19.......Page 368 Fig. 16.20.......Page 369 Fig. 16.21.......Page 370 Fig. 16.23.......Page 371 Fig. 16.25.......Page 372 ANSWERS......Page 373 17.2. IMPORTANT TERMS......Page 374 Fig. 17.1. Motion under uniform acceleration.......Page 375 17.4. MOTION UNDER FORCE OF GRAVITY......Page 380 Fig. 17.2.......Page 385 Fig. 17.3.......Page 387 EXERCISE 17.2......Page 388 Fig. 17.4. Distance travelled in nth second.......Page 389 17.6.GRAPHICAL REPRESENTATION OF VELOCITY, TIME AND DISTANCE TRAVELLED BY A BODY......Page 391 Fig. 17.6.......Page 392 Fig. 17.7.......Page 393 Fig. 17.8.......Page 394 QUESTIONS......Page 395 ANSWERS......Page 396 18.1. INTRODUCTION......Page 397 18.4.VELOCITY AND ACCELERATION BY DIFFERENTIATION......Page 398 18.5. VELOCITY AND DISPLACEMENT BY INTEGRATION......Page 401 EXERCISE 18.2......Page 406 18.6.VELOCITY, ACCELERATION AND DISPLACEMENT BY PREPARING A TABLE......Page 407 ANSWERS......Page 412 19.1. INTRODUCTION......Page 413 Fig. 19.1.......Page 414 Fig. 19.3.......Page 415 Fig. 19.4.......Page 416 Fig. 19.5. Bodies moving along inclined directions.......Page 418 Fig. 19.6.......Page 419 Fig. 19.7.......Page 420 Fig. 19.8.......Page 421 Fig. 19.9.......Page 422 Fig. 19.11.......Page 423 Fig. 19.12.......Page 424 Fig. 19.13.......Page 425 19.6.TIME FOR EXCHANGE OF SIGNALS OF THE TWO BODIES MOVING ALONG INCLINED DIRECTIONS......Page 426 Fig. 19.16. Exchange of signal diagram......Page 427 Fig. 19.18. Exchange of signal diagram......Page 428 ANSWERS......Page 429 20.1.INTRODUCTION......Page 430 Fig. 20.1.......Page 431 Fig. 20.2.......Page 432 Fig. 20.3.......Page 433 Fig. 20.4. Projectile on a horizontal plane.......Page 434 20.6.TIME OF FLIGHT OF A PROJECTILE ON A HORIZONTAL PLANE......Page 435 20.7. HORIZONTAL RANGE OF A PROJECTILE......Page 436 20.8.MAXIMUM HEIGHT OF A PROJECTILE ON A HORIZONTAL PLANE......Page 437 Fig. 20.6.......Page 439 Fig. 20.7.......Page 440 Fig. 20.8.......Page 441 Fig. 20.9.......Page 442 Fig. 20.10.......Page 443 Fig. 20.11.......Page 444 Fig. 20.12.......Page 445 Fig. 20.13.......Page 446 Fig. 20.14.......Page 447 20.10.VELOCITY AND DIRECTION OF MOTION OF A PROJECTILE, AT A GIVEN HEIGHT ABOVE THE POINT OF PROJECTION......Page 449 Fig. 20.16.......Page 450 Fig. 20.17. Projectile on an inclined plane.......Page 451 20.12.RANGE OF PROJECTILE ON AN INCLINED PLANE......Page 453 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 456 ANSWERS......Page 457 21.1. INTRODUCTION......Page 458 21.3.MOTION OF ROTATION UNDER CONSTANT ANGULAR ACCELERATION......Page 459 21.4.RELATION BETWEEN LINEAR MOTION AND ANGULAR MOTION......Page 460 EXERCISE 21.1......Page 465 21.6. LINEAR (OR TANGENTIAL) ACCELERATION OF A ROTATING BODY......Page 466 21.7.MOTION OF ROTATION OF A BODY UNDER VARIABLE ANGULAR ACCELERATION......Page 467 ANSWERS......Page 469 22.1.INTRODUCTION......Page 470 Fig. 22.2. Instantaneous centre.......Page 471 Fig. 22.3.......Page 472 Fig. 22.6 Fig. 22.7......Page 473 22.5.METHODS FOR THE VELOCITY OF PISTON OF A RECIPROCATING PUMP......Page 474 Fig. 22.9. Velocity of piston of a reciprocating pump.......Page 475 Fig. 22.10.......Page 476 Fig. 22.11 Veloctiy of a piston of reciprocating pump.......Page 477 Fig. 22.12.......Page 478 Fig. 22.14.......Page 479 Fig. 22.16.......Page 480 Fig. 22.17. Motion of a rolling wheel without slipping.......Page 481 ANSWERS......Page 482 23.1.INTRODUCTION......Page 483 23.3.GENERAL CONDITIONS OF SIMPLEHARMONIC MOTION......Page 484 Fig. 23.2. Particle moving......Page 485 Fig. 23.3.......Page 486 Fig. 23.4.......Page 487 23.5.MAXIMUM VELOCITY AND ACCELERATION OF A PARTICLE MOVING WITH SIMPLE HARMONIC MOTION......Page 489 Fig. 23.6.......Page 491 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 492 ANSWERS......Page 493 24.2. IMPORTANT TERMS......Page 494 BookmarkTitle:......Page 495 BookmarkTitle:......Page 496 24.7. ABSOLUTE AND GRAVITATIONAL UNITS OF FORCE......Page 497 24.8. MOTION OF A LIFT......Page 501 Fig. 24.1. Motion of a lift.......Page 502 Fig. 24.2.......Page 505 Fig. 24.3.......Page 506 24.11. RECOIL OF GUN......Page 507 24.12. MOTION OF A BOAT......Page 509 24.13. MOTION ON INCLINED PLANES......Page 510 Fig. 24.5.......Page 511 Fig. 24.7.......Page 512 Fig. 24.8.......Page 513 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 514 ANSWERS......Page 515 25.1. INTRODUCTION......Page 516 Fig. 25.1.......Page 517 Fig. 25.2.......Page 518 Fig. 25.3.......Page 519 Fig. 25.4 Body lying over smooth horizontal plane.......Page 520 Fig. 25.5.......Page 521 Fig. 25.6.......Page 522 Fig. 25.7.......Page 523 Fig. 25.8.......Page 524 Fig. 25.9.......Page 525 Fig. 25.10.......Page 526 Fig. 25.11.......Page 527 Fig. 25.12.......Page 530 Fig. 25.13.......Page 531 Fig. 25.14.......Page 532 Fig. 25.15.......Page 533 Fig. 25.16.......Page 534 Fig. 25.18.......Page 535 Fig. 25.19.......Page 537 QUESTIONS......Page 539 ANSWERS......Page 540 26.2. HELICAL SPRINGS......Page 541 Fig. 26.2.......Page 545 Fig. 26.3.......Page 546 Fig. 26.4.......Page 547 Fig. 26.5.......Page 548 26.5. LAWS OF SIMPLE PENDULUM......Page 549 26.6.GAIN OR LOSS IN THE NO. OF OSCILLATIONS DUE TO CHANGE IN THE LENGTH OF STRING OR ACCELERATION DUE TO GRAVITY OF A SIMPLE......Page 551 26.7.GAIN OR LOSS IN THE NO. OF OSCILLATIONS DUE TO CHANGE IN THE POSITION OF A SIMPLE PENDULUM......Page 553 Fig. 26.7. Compound pendulum......Page 555 Fig. 26.8.......Page 556 Fig. 26.9.......Page 557 Fig. 26.11.......Page 558 Fig. 26.12. Centre of......Page 559 Fig. 26.13. Conical pendulum.......Page 562 Fig. 26.14.......Page 563 QUESTIONS......Page 564 ANSWERS......Page 565 27.1. INTRODUCTION......Page 566 BookmarkTitle:......Page 567 Fig. 27.2. Direct impact......Page 568 27.8. LOSS OF KINETIC ENERGY DURING COLLISION......Page 572 EXERCISE 27.1......Page 575 Fig. 27.3. Indirect impact.......Page 576 Fig. 27.4.......Page 577 27.10. DIRECT IMPACT OF A BODY WITH A FIXED PLANE......Page 578 Fig. 27.5.......Page 580 Fig. 27.6.......Page 582 Fig. 27.8.......Page 583 ANSWERS......Page 584 28.2. CENTRIPETAL ACCELERATION......Page 585 Fig. 28.1. Centrifugal acceleration.......Page 586 28.4. CENTRIFUGAL FORCE......Page 587 EXERCISE 28.1......Page 588 28.6. SUPERELEVATION......Page 589 Fig. 28.3. Superelevation in roadways.......Page 590 Fig. 28.4. Superelevation in railways.......Page 591 28.9. EQUILIBRIUM SPEED FOR SUPERELEVATION......Page 592 Fig. 28.5. Reactions of a vehicle.......Page 593 28.12.MAXIMUM VELOCITY TO AVOID OVERTURNING OF A VEHICLE MOVING ALONG A LEVEL CIRCULAR PATH......Page 594 28.13.MAXIMUM VELOCITY TO AVOID SKIDDING AWAY OF A VEHICLE MOVING ALONG A LEVEL CICULAR PATH......Page 595 EXERCISE 28.2......Page 596 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 597 ANSWERS......Page 598 29.1. INTRODUCTION......Page 599 Fig. 29.1. Balancing of a single mass.......Page 600 Fig. 29.2.......Page 601 EXERCISE 29.1......Page 602 29.8.ANALYTICAL METHOD FOR THE BALANCING OF SEVERAL ROTATING MASSES IN ONE PLANE BY ANOTHER MASS IN THE SAME PLANE......Page 603 Fig. 29.4.......Page 605 Fig. 29.5.......Page 606 Fig. 29.6.......Page 607 Fig. 29.7. Centrifugal governor......Page 608 Fig. 29.8. Watt governor......Page 609 QUESTIONS......Page 610 ANSWERS......Page 611 30.1. INTRODUCTION......Page 612 Fig. 30.2. Graphical representation of work.......Page 613 30.8. BRAKE POWER......Page 614 Fig. 30.3. Rope brake dynamometer.......Page 615 30.12. PRONEY BRAKE DYNAMOMETER......Page 616 Fig. 30.4. Proney brake dynamometer.......Page 617 Fig. 30.5. Froude and Thornycroft dynamometer......Page 618 30.14.MOTION ON INCLINED PLANE......Page 620 Fig. 30.6. Motion on inclined plane.......Page 621 Fig. 30.7.......Page 624 30.17. MECHANICAL ENERGY......Page 625 30.19. KINETIC ENERGY......Page 626 Fig. 30.8.......Page 627 Fig. 30.10.......Page 629 30.21. LAW OF CONSERVATION OF ENERGY......Page 630 Fig. 30.11.......Page 631 Fig. 30.12.......Page 632 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 633 ANSWERS......Page 634 31.2.TORQUE......Page 635 31.6.MASS MOMENT OF INERTIA......Page 636 Fig. 31.3. Uniform rod.......Page 637 Fig. 31.5. Circular lamina.......Page 638 Fig. 31.6. Sphere.......Page 639 31.13.RADIUS OF GYRATION......Page 640 31.15.TORQUE AND ANGULAR ACCELERATION......Page 641 Fig. 31.7. Flywheel.......Page 642 Fig. 31.8. Motion of one body.......Page 645 Fig. 31.9.......Page 648 Fig. 31.10. Motion of two......Page 649 Fig. 31.11.......Page 652 Fig. 31.12.......Page 653 Fig. 31.13.......Page 655 Fig. 31.15. Body rolling on a rough horizontal plane without slipping.......Page 657 Fig. 31.16.......Page 659 Fig. 31.17. Body rolling down on a rough inclined plane without slipping.......Page 660 Fig. 31.18.......Page 662 ANSWERS......Page 663 32.1.INTRODUCTION......Page 664 Fig. 32.1. Forces passing through centre of gravity.......Page 665 Fig. 32.2. Force passing through a point other than centre of gravity.......Page 668 Fig. 32.3.......Page 671 Fig. 32.4.......Page 672 Fig. 32.5.......Page 673 32.6.BRAKING OF A VEHICLE......Page 674 Fig. 32.6.......Page 675 Fig. 32.7.......Page 676 32.7.MOTION OF VEHICLES ON AN INCLINED PLANE......Page 677 Fig. 32.8.......Page 678 Fig. 32.9.......Page 679 Fig. 32.10.......Page 680 Fig. 32.11.......Page 681 ANSWERS......Page 682 Fig. 33.1. Transmission of power from A to B.......Page 683 33.4.VELOCITY RATIO OF A SIMPLE BELT DRIVE......Page 684 33.5.VELOCITY RATIO OF A COMPOUND BELT DRIVE......Page 685 33.6.SLIP OF THE BELT......Page 686 Fig. 33.5. Cross belt drive.......Page 688 Fig. 33.6. Length of an open belt drive.......Page 689 Fig. 33.7. Length of a cross belt drive.......Page 690 EXERCISE 33.1......Page 692 Fig. 33.8. Power transmitted by a belt.......Page 693 Fig. 33.9. Ratio of tensions.......Page 694 Fig. 33.10.......Page 696 33.15.CENTRIFUGAL TENSION......Page 697 33.16.MAXIMUM TENSION IN THE BELT......Page 698 33.18.BELT SPEED FOR MAXIMUM POWER......Page 701 Fig. 33.12.......Page 703 EXERCISE 33.2......Page 704 Fig. 33.14. Ratio of tensions in rope drive.......Page 705 QUESTIONS......Page 707 ANSWERS......Page 708 34.1. INTRODUCTION......Page 709 Fig. 34.2. Terms of gears.......Page 710 Fig. 34.3. External gearing.......Page 711 Fig. 34.6. Simple gear drive.......Page 712 34.8. POWER TRANSMITTED BY A SIMPLE GEAR......Page 713 Fig. 34.7. Simple train of wheels.......Page 714 Fig. 34.8. Compound train of wheels.......Page 715 Fig. 34.9.......Page 716 EXERCISE 34.1......Page 717 34.12.DESIGN OF SPUR WHEELS......Page 718 Fig. 34.11. Train of wheels for clock.......Page 719 34.15.VELOCITY RATIO OF AN EPICYCLIC GEAR TRAIN......Page 721 Fig. 34.14.......Page 725 Fig. 34.15.......Page 727 Fig. 34.16.......Page 728 EXERCISE 34.2......Page 729 ANSWERS......Page 730 35.2.INTENSITY OF PRESSURE......Page 731 BookmarkTitle:......Page 732 35.5.TOTAL PRESSURE......Page 733 Fig. 35.4. Total pressure on a vertical surface.......Page 734 Fig. 35.5.......Page 735 Fig. 35.6.......Page 736 Fig. 35.7. Total pressure on an inclined surface.......Page 737 35.10.CENTRE OF PRESSURE......Page 738 Fig. 35.9. Centre of pressure on a vertically immersed surface.......Page 739 Fig. 35.10.......Page 740 Fig. 35.11.......Page 741 Fig. 35.12. Centre of pressure on an inclined immersed surface.......Page 742 Fig. 35.14.......Page 744 Fig. 35.15.......Page 745 Fig. 35.16.......Page 746 Fig. 35.18.......Page 747 Fig. 35.19. Pressure diagram due to one kind of liquid.......Page 748 Fig. 35.21. Pressure diagram due to one......Page 749 Fig. 35.22.......Page 750 Fig. 35.23. Pressure diagram due to......Page 751 EXERCISE 35.4......Page 752 OBJECTIVE TYPE QUESTIONS......Page 753 ANSWERS......Page 754 36.1.INTRODUCTION......Page 755 36.4.CENTRE OF BUOYANCY......Page 756 36.6.METACENTRIC HEIGHT......Page 757 Fig. 36.2. Metacentric height......Page 758 Fig. 36.3.......Page 760 Fig. 36.5.......Page 761 Fig. 36.6.......Page 762 Fig. 36.7.......Page 763 Fig. 36.8.......Page 764 Fig. 36.9.......Page 766 36.13.CONICAL BUOYS FLOATING IN A LIQUID......Page 767 Fig. 36.11.......Page 768 Fig. 36.12.......Page 769 QUESTIONS......Page 770 ANSWERS......Page 771 C......Page 772 E......Page 773 I......Page 774 M......Page 775 W......Page 776