## GUJARAT TECHNOLOGICAL UNIVERSITY DIPLOMA IN ENGINEERING - SEMESTER - II EXAMINATION - SUMMER 2025 | Subject Code: DI02000071 | Subject Code: DI02000071 | Subject Code: DI02000071 | Date: 04-06-2025 | Date: 04-06-2025 | |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | Subject Name: Engineering Mechanics | Subject Name: Engineering Mechanics | Subject Name: Engineering Mechanics | | | | Time: 10:30 AM TO 01:00 PM | Time: 10:30 AM TO 01:00 PM | Time: 10:30 AM TO 01:00 PM | Total Marks: 70 | Total Marks: 70 | | Instructions: | Instructions: | Instructions: | | | | 1. Attempt all questions. | 1. Attempt all questions. | 1. Attempt all questions. | | | | 2. Make Suitable assumptions wherever necessary. | 2. Make Suitable assumptions wherever necessary. | 2. Make Suitable assumptions wherever necessary. | | | | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | 3. Figures to the right indicate full marks. 4. Use of simple calculators and non-programmable scientific calculators are permitted. 5. English version is authentic. | | | | | | Marks | | Q.1 | (a) | Define following: (1) Statics (2) Dynamics (3) Kinetics | | 03 | | | ( અ ) | GLYPH યાGLYPHયા આપો : ( ૧ ) િGLYPHથ￵તશાGLYPHGLYPH ( ૨ ) ગ￵તશાGLYPHGLYPH ( ૩ ) બળગ￵ત િવGLYPHાન | | ૦૩ | | | (b) | Identify Scalar & Vector quantities from following: (1) Density (2) Force (3) Moment (4) Speed | | 04 | | | ( બ ) | નીચેનામાંથી સદીશ અને અ!દશ રાિશ ઓળખો : ( ૧ ) ઘનતા ( ૨ ) બળ ( ૩ ) બળધૂણ) ( ૪ ) ઝડપ | | ૦૪ | | | (c) | Two tensile forces 100kN and Q kN acting at a point at an angle 90 ° between them. If resultant force is 200kN, find value of Q. also find angle made by resultant with 100kN force. | | 07 | | | ( ક ) | કોઈ એક બદુ પર બે તાણબળો ૧૦૦ kN અને Q kN એકબી2 સાથે ૯૦ ° ખૂણા પર લાગે 7 પ!રણામી બળ ૨૦૦ kN હોય , તો બળ Q નું મૂ9ય શોધો. પ!રણામી બળ ૧૦૦ kN સાથે કે ટલો ખૂણો બનાવે તે પણ શોધો. | છે. ૦૭ | | | | | OR | | | | | (c) | Following forces act at a point. | | 07 | | | | 1. 400 N towards East | | | | | | 2. 250 N towards North | | | | | | 3. 100N acting towards North West | | | | | | 4. 150 N acting 60° South of West | | | | | | Determine the resultant in magnitude and direction of the above force system. | | | | | ( ક ) | એક બદુએ નીચે મુજબ બળો લાગે છે . | | ૦૭ | | | | ( ૧ ) ૪ 00 N પૂવ) તરફ ( ૨ ) ૨૫૦ N ઉ@ર તરફ ( ૩ ) ૧ 00 N ઉ@ર - પિAમ તરફ | ૦૩ | | | | | ( ૪ ) ૧૫૦ N ૬૦ ° ના ખૂણે પિAમથી દDણ તરફ તો | | | | | | પ!રણામી બળનું મુ9ય અને !દશા શોધો . | | | | Q.2 | (a) | Define following: (1) Free body diagram (2) Vector diagram (3) Resultant force | | 03 | | | ( અ ) | GLYPH યાGLYPHયા આપો : ( ૧ ) વGLYPHતુ મુEત ચGLYPH ( ૨ ) સદીશ રે ખા ચGLYPH ( ૩ ) પ!રણામી બળ | | | | | (b) | State and explain Lami's theorem. | | 04 | State and explain Lami's theorem. - ( બ ) લામી નું Fમેય લખો અને સમ2વો. - (c) Find the resultant force for the system of forces shown in figure.1 and locate its distance from point A as shown in figure and at what angle it acts. - ( ક ) આકૃ￵ત ૧ માં બતાવેલ બળ Fણાલી માટે પ!રણામી બળ શોધો અને આકૃ￵તમાં બતાGLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા Fમાણે બદુ A થી તેનું અંતર અને તે કયા ખૂણા પર કાય) કરે છે તે શોધો. ૦૪ 07 ૦૭ | (a) | Define following: (1)Equilibrant force (2) Coplanar force (3) Concurrent force | 03 | |-------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|------| | ( અ ) | GLYPH યાGLYPHયા આપો : ( ૧ ) સમતોલક બળ ( ૨ ) સમતલીય બળ ( ૩ ) સંગામી બળ | ૦૩ | | (b) | State and explain parallelogram law of forces. | 04 | | ( બ ) | બળો નો સમાંતર બાજુ ચતુHકોણ નો િનયમ લખો અને સમ2વો. | ૦૪ | | (c) | Find support reactions for beam shown in figure 2. | 07 | - ( ક ) આકૃ￵ત ૨ માં આપેલ બીમ માટે ટે કા ની F￵તિIયા શોધો. - Q.3 (a) Define following: (1) Polygon law of forces (2)Varignon's principle of moment - ( અ ) GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાGLYPH<c=5,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા આપો : ( ૧ ) બળોના બહુકોણ નો િનયમ ( ૨ ) વેરીJનનો બળધૂણ) નો સKાંત - (b) A pull of 50N inclined at 30° to the horizontal is necessary to move a wooden block on horizontal table. If coefficient of friction is 0.20, find the weight of wooden block. - ( બ ) સમD￵તજ ટે બલ પર રહેલા લાકડાના ટુ કડાને ખસેડવા માટે સમD￵તજ સાથે ૩૦ ° ના ખૂણે ૫૦ N નું ખLચાણ બળ જMર પડે છે. 7 ઘષ)ણાક 0. ૨ હોય તો લાકડાના ટુ કડાનું વજન શોધો. - (c) Calculate the support reaction for the beam shown in figure 3. - ( ક ) આકૃ￵ત ૩ માં આપેલ બીમ માટે ટે કા ની F￵તિIયા શોધો. ## OR - (a) Define following: (1) Space Diagram (2)Couple - ( અ ) GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાGLYPH<c=5,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા આપો : ( ૧ ) GLYPH<c=11,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>થળ ચGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> ( ૨ ) બળયુOમ - (b) A block of weight 200N is placed on a rough inclined plane. The inclination of plane with horizontal is 30°. If co-efficient of friction is 0.25, calculate the force that is applied parallel to slope of plane to move the block upwards. - ( બ ) ૨૦૦ N વજન નો એક લાકડાનો ટુ કડો ખરબચડી GLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>ાંસી સપાટી પર પડેલો છે. GLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>ાંસી સપાટી સમD￵તજ સાથે ૩૦ ° નો ખૂણો બનાવે છે. 7 ઘષ)ણાક ૦.૨૫ હોય તો , લાકડાના ટુ કડાને ઉપરની તરફ ખસેડવા માટે GLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>ાંસી સપાટી ને સમાંતર જMરી બળ શોધો. - (c) Find the support reactions for a beam shown in figure 4. 03 ૦૩ 04 ૦૪ 07 ૦૭ 03 ૦૩ 04 ૦૪ 07 - ( ક ) આકૃ￵ત ૪ માં આપેલ બીમ માટે ટે કા ની F￵તિIયા શોધો. - Q.4 (a) Define angle of friction and coefficient of friction. - ( અ ) ઘષ)ણકોણ અને ઘષ)ણાક ની GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાGLYPH<c=5,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા આપો. - (b) (1) Difference between Centroid and Centre of Gravity. - (2) Difference between Static friction and Dynamic friction. - ( બ ) ( ૧ ) DેGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>કેPQ અને ગુRSવકેPQ નો તફાવત આપો. ( ૨ ) િGLYPH<c=11,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>થત ઘષ)ણ અને ગ￵તક ઘષ)ણ નો તફાવત - આપો. ૦૪ - (c) Find the centroid of gravity of lamina shown in figure 5. 07 - ( ક ) આકૃ￵ત ૫ માં આ આપેલ તકતી માટે DેGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>કેPQ શોધો. ૦૭ 03 ૦૩ 04 ̄ ̄ | (a) | Define friction and limiting friction. | 03 | |-------|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------|------| | ( અ ) | ઘષ)ણબળ અને મહ@મ ઘષ)ણબળ ની GLYPH યાGLYPHયા આપો. | ૦૩ | | (b) | (1) Difference between x and ȳ of Rectangular shape and Circular shape. (2) Explain angle of repose. | 04 | | ( બ ) | ( ૧ ) લંબચોરસ અને વતુ)ળ આકાર માટે x અને ȳ નો તફાવત આપો. ( ૨ ) િવTામકોણ સમ2વો. | ૦૪ | | (c) | Find the centroid of the shape as shown in figure 6. | 07 | - ( ક ) આકૃ￵ત ૬ માં આપેલ આકાર માટે DેGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>કેPQ શોધો. - Q.5 (a) Define following in terms of simple machine: (1) Mechanical Advantage (2) Velocity ratio (3) Input - ( અ ) સાદાયંGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> ના સંદભ) માં નીચેની GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાGLYPH<c=5,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા આપો. ( ૧ ) યાં￵GLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>ક ફાયદો ( ૨ ) વેગ ગુણો@ર ( ૩ ) આદાન ( અ￳પત મૂ9ય ). - (b) Explain law of machine. - ( બ ) સાદાયંGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> નો િનયમ સમ2વો. - (c) In a wheel and differential axle, diameter of effort wheel is 30cm, diameters of larger and smaller axles are 14cm and 10cm respectively. Calculate effort required to lift a load of 60N, if efficiency at this load is 80%. - ( ક ) સાદુ ચI અને �ભX ધરી માં , FયSન ચI નો GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાસ 30 સેમી , મોટી અને નાની ધારી ના GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાસ અનુIમે 14 cm અને 10 cm છે 7કાય)દDતા 80% હોય તો 60N વજન ઉંચકવા કે ટલું FયSન બળ લગાડવું પડે તે ગણો . ## OR - (a) State velocity ratio for following simple machine (1) simple wheel and axle (2) Worm and worm wheel (3) Single purchase crab. - ( અ ) નીચે આપેલા સાદા યંGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> માટે વેગ ગુણો@ર લખો : ( ૧ ) સાદુ ચI અને ધરી ( ૨ ) વમ) અને વમ) GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> હીલ ( ૩ ) ￸સગલ પરચેઝ Iે બ - (b) Explain condition for reversibility of machine. - ( બ ) યંGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>ની ઉSIમિણયતા માટેની શરત લખો. 03 ૦૩ 04 ૦૪ 07 ૦૭ 03 ૦૩ 04 ૦૪ - (c) A single purchase crab winch has the following details: 1. Length of lever = 70cm 2. Number of teeth on pinion = 16 3. Number of teeth on spur wheel = 96 4. Diameter of load axle = 20cm It is observed that an effort of 60N lifts a load of 1800N and an effort of 120N lifts a load of 3960N - (A) Establish the law of machine. - (B) Find the efficiency in any one case of above. - ( ક ) એક ￸સગલ પરચેઝ Iે બ િવPચ ની િવગતો નીચે Fમાણે છે. - ( ૨ ) પીિનયન ના દાતા ની સંGLYPH<c=5,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા = ૧૬ - ( ૧ ) FયSન હાથા ની લંબાઈ = ૭૦ સે.મી. - ( ૩ ) GLYPH<c=11,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>પર ચI માં દાતા ની સંGLYPH<c=5,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>યા = ૯૬ - ઉપર યુEત યંGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> થી ૬૦ N ના FયSન બળ થી ૧૮૦૦ N નો ભાર અને ૧૨૦ N ના FયSન બળ - ( ૪ ) ભાર ધરી નો GLYPH<c=2,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati> યાસ = ૨૦ સે.મી. - થી ૩૯૬૦ N નો ભાર ઉપાડી શકાતો હોય તો - ( બ ) ઉપર યુEત ગમેતે એક ઉદાહરણ માટે કાય)દDતા શોધો. - ( અ ) યંGLYPH<c=16,font=/QIDAAA+Lohit-Gujarati>નો િનયમ બનાવો. *** ૦૭