अभ्यास प्रश्न
1.निम्नलिखित प्रश्नों में सही विकल्प छाँटकर अभ्यास पुस्तिका में लिखिए –
(क) दाब का मात्रक है-
(अ) न्यूटन-मीटर
(ब) किलोग्राम
(स) जूल
(द) न्यूटन/मीटर2
उत्तर– विकल्प (द) न्यूटन/मीटर2
(ख) यदि किसी वस्तु को जल में पूर्णत: डुबोने पर उस पर लगने वाला उत्प्लावन बल, वस्तु के भार से कम है, तो
(अ) वस्तु जल में डूब जायेगी।
(ब) वस्तु सतह पर तैरेगी।
(स) वस्तु जल में कुछ डूबी हुयी तैरेगी।
(द) वस्तु सतह के नीचे पूरी डूबी हुयी तैरेगी।
उत्तर– विकल्प (अ) वस्तु जल में डूब जायेगी।
(ग) मात्रक (एकांक) क्षेत्रफल पर लगने वाले बल को कहते हैं-
(अ) कार्य
(ब) गतिज ऊर्जा
(स) दाब
(द) इनमें से कोई नहीं
उत्तर– विकल्प (स) दाब
(घ) यदि 1 मीटर लम्बाई, 1 मीटर चौड़ाई तथा 1 मीटर ऊँचाई वाले बर्तन को पूरी तरह पारे से भर दें तो उस बर्तन में पारे का द्रव्यमान होगा –
(अ) 13.6 किग्रा
(ब) 136 किग्रा
(स) 1360 किग्रा
(द) 13600 किग्रा
उत्तर– विकल्प (द) 13600 किग्रा
2. नीचे दिए गये वाक्यों में रिक्त स्थानों की पूर्ति अपनी अभ्यास पुस्तिका में कीजिए-
(क) किसी तल पर लगने वाले अभिलम्बवत् बल को दाब कहते हैं।
(ख) चाकू को रेत कर इसकी धार के क्षेत्रफल को कम करते हैं।
(ग) समुद्र तल पर सामान्य स्थिति में वायुमण्डलीय दाब 76 सेमी पारे के स्तम्भ के बराबर होता है।
(घ) वस्तु का घनत्व तथा 4°C जल के घनत्व का अनुपात आपेक्षिक घनत्व कहलाता है।
(ङ) द्रव सभी दिशाओं में समान दाब डालता है।
3. निम्नलिखित कथनों में सही कथन के सम्मुख सही (✓) और गलत के कथन के सामने गलत (×) लिखिए
(क) बल में परिमाण होता है, किन्तु दिशा नहीं होता है। (×)
(ख) पृथ्वी के चारों ओर वायु का आवरण वायुमण्डल कहलाता है। (✓)
(ग) किसी नियत स्थान पर वायुदाब अलग-अलग समय पर परिवर्तित हो सकता है। (✓)
(घ) द्रव बर्तन की दीवारों पर क्षैतिज दिशा में दाब नहीं डालता है। (×)
(ङ) किसी वस्तु को द्रव में डुबोने पर उसका भार बढ़ जाता है। (×)
4. निम्नलिखित प्रश्नों का उत्तर एक शब्द में दीजिए
(क) पृथ्वी द्वारा सभी वस्तुओं पर लगाया गया आकर्षण बल।
उत्तर– गुरुत्व बल
(ख) इकाई क्षेत्र पर कार्य करने वाला अभिलम्बवत् बल।
उत्तर– दाब
(ग) वह बल जो वस्तु को जल में तैरते हुए रखती है।
उत्तर– उत्प्लावन बल
(घ) दाब का S.I. मात्रक है।
उत्तर– पास्कल
5. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर अपनी अभ्यास पुस्तिका में लिखिए-
(क) जल पम्प में कितने वाल्व होते हैं? प्रत्येक का कार्य स्पष्ट करें।
उत्तर–
जल पम्प में दो वाल्व होते हैं। ये वाल्व पानी को पम्प की नली से बाहर निकालने में सहायता करते हैं।
(ख) निर्द्रव दाबमापी का सचित्र वर्णन कीजिए।
उत्तर-
निर्द्रव दाबमापी
इसमें एक गोलाकार धातु का डिब्बा होता है जिसके ऊपर की सतह (ढक्कन) पतली, लहरदार एवं वायुमण्लीय दाब के परिवर्तन के प्रति सूक्ष्मग्राही होती है। डिब्बे के अन्दर की हवा निकाल दी जाती है। वायुमण्डलीय दाब बढ़ने पर ऊपरी सतह अंदर दब जाती है और दाब कम होने पर सतह ऊपर उठ जाती है। सतह की इस गति के कारण अन्दर लगी कमानी दब जाती है या ऊपर उठ जाती है। इससे लगे लीवर से एक संकेतक, जुड़ा होता है जो पैमाने पर दाब का पाठ्याँक देता है।
(ग) साइकिल पम्प की कार्यविधि का सचित्र वर्णन कीजिए।
उत्तर–
साइकिल पम्प की कार्यविधि-
साइकिल पम्प
साइकिल पम्प के हत्थे को ऊपर की ओर खींचा जाता है तब पिस्टन के नीचे खाली स्थान बढ़ने के फलस्वरूप वायु दाब कम हो जाता है। पिस्टन के ऊपर से हवा दबाव डालकर वाशर के नीचे बेलन में भर जाती है। जब हत्थे को नीचे दबाया जाता है तब पिस्टन के नीचे की वायु पर दाब बढ़ता है, जिसके कारण वाशर के किनारे फैल कर बेलन से चिपक जाते हैं और दबी हुई वायु रबर की नली से होकर ट्यूब में चली जाती है। पम्प से दबी हुई वायु वाल्व ट्यूब की सहायता से निकल कर रबर नली के द्वारा साइकिल ट्यूब में जाती है। साइकिल ट्यूब में भरी वायु के इस वाल्व ट्यूब पर बाहर से दाब डालने के कारण ट्यूब में भरी वायु बाहर नहीं निकल पाती है। पिस्टन को बार-बार ऊपर-नीचे करने से साइकिल ट्यूब में हवा भर जाती है। (घ) उत्प्लावन बल किसे कहते हैं? इसके आधार पर प्लवन का सिद्धान्त स्पष्ट करें।
उत्तर–
उत्प्लावन बल-
किसी तरल (द्रव या गैस) में आंशिक या पूर्ण रूप से डूबी किसी वस्तु पर उपर की ओर लगने वाला बल उत्प्लावन बल कहलाता है।
प्लवन का सिद्धान्त-
जब वस्तु का भार वस्तु द्वारा हटाए गए पानी के भार के बराबर होता है तो वस्तु पानी की सतह पर पूर्णत: डुबी हुई तैरती है इसे प्लवन का सिद्धान्त कहते हैं।
(ङ) आर्कमिडीज का सिद्धान्त क्या है?
उत्तर-
आर्कमिडीज का सिद्धान्त-
जब कोई वस्तु किसी द्रव में पूर्णत: या आंशिक रूप से डुबोईं जाती है तो उसके भार में कमी आती है। भार में यह कमी उस वस्तु द्वारा हटाए गए द्रव के भार के बराबर होती है ।
6. निम्नलिखित प्रश्नों को अपनी उत्तर पुस्तिका में हल कीजिए-
(क) 50 मीटर गहरे समुद्र की तली पर दाब क्या होगा? (समुद्र के जल का घनत्व = 1.01X 103 किग्रा/मी3 ; g = 10 मी/से2)
हल–
समुद्र के जल का घनत्व (d) = 1.01X 103 किग्रा/मी3
h = 50 मीटर
g=10 मी/से2
समुद्र की तली पर दाब
P = hdg
= 50 × 1.01 X 103 × 10
= 505 × 103
= 5.05 × 105 न्यूटन/मीटर2
(ख) एक हाथी का भार 25000 न्यूटन है। उसके पैर के तलवों का क्षेत्रफल 0.25 मीटर2 है, तो उसके द्वारा आरोपित दाब की गणना कीजिए।
हल–
अभिलम्बवत् बल = 25000 न्यूटन
क्षेत्रफल = 0.25 मीटर2
दाब = अभिलम्बवत् बल/ क्षेत्रफल
= 25000/ 0.25
= 25000 × 100/ 0.25 × 100
= 25000 × 100/ 25
= 25000 × 4
= 100,000
= 105 न्यूटन/मीटर2
(ग) दिखाइए कि जल पम्प द्वारा 10 मीटर तक की गहराई से जल निकाल सकते हैं।
(वायुमण्डलीय दाब = 76 सेमी पारे के स्तम्भ का दाब, पारे का घनत्व = 13.6X 103 किग्रा/मी3, गुरूत्वीय त्वरण = 10 मी./से2)
हल–
h1 = 76 सेमी = .76 मी
h2 = ?
d1 = 13.6 X 103 किग्रा / मी3
d2 = 103 किग्रा/मी3
P = hdg
h1d1g = h2d2g
h2 = h1d1g / d2g
h2 = h1d1 / d2g
h2 = .76 × 13.6 × 103 / 103
h2 = .76 × 13.6
h2 = 10.336 मीटर
अतः जल पंप द्वारा अधिक से अधिक 10.336 मीटर गहराई से जल निकाल सकते हैं।
7. आप पिन को नुकीला क्यों बनाते हैं?
उत्तर-
पिन को नुकीला बनाने से इसका क्षेत्रफल कम होता है। जिसके कारण दाब में वृद्धि जाती है।
8. निम्नलिखित प्रश्नों के चार पद हैं। बाँयी ओर के पदों के अनुसार बाँयी ओर रिक्त स्थान की पूर्ति कीजिए-
(क) बल : न्यूटन :: वायुदाब : न्यूटन/मीटर2
(ख) दाब : पास्कल :: बल : न्यूटन
(ग) क्षेत्रफल : वर्गमीटर :: आयतन : घनमीटर
(घ) यदि W1 तथा W2 क्रमश: वस्तु के भार तथा उत्प्लावन बल हो तों
W1 < W2 : वस्तु तैरेगी :: W1 >W2 : वस्तु डुबेगी
(ङ) सम्पर्क तल का क्षेत्रफल कम : दाब अधिक :: सम्पर्क तल का क्षेत्रफल अधिक : दाब कमी
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