पदार्थों के सामान्य गुण

 Q26. जब किसी वस्तु को किसी द्रव में डुबोया जाता है, तो द्रव द्वारा वस्तु पर ऊपर की ओर एक बल लगाया जाता है। इस बल को क्या कहते हैं?

(a) घर्षण बल

(b) उत्प्लावन बल या उत्क्षेप बल (Buoyant Force / Upthrust)

(c) गुरुत्वाकर्षण बल

(d) नाभिकीय बल

Ans. (b)

Solution: द्रवों का वह गुण जिसके कारण वे वस्तुओं पर ऊपर की ओर बल लगाते हैं, उत्प्लावकता कहलाता है और इस बल को उत्प्लावन बल कहते हैं।

Q27. द्रव में डूबने पर किसी वस्तु के भार में कमी (Apparent Loss in Weight) क्यों महसूस होती है?

(a) वस्तु का द्रव्यमान नष्ट हो जाता है

(b) ऊपर की ओर कार्य करने वाले उत्प्लावन बल के कारण (Due to Buoyant Force)

(c) द्रव के घर्षण के कारण

(d) गुरुत्वाकर्षण समाप्त हो जाने के कारण

Ans. (b)

Solution: नीचे की ओर लगने वाले गुरुत्व बल (भार) का ऊपर की ओर लगने वाला उत्प्लावन बल विरोध करता है, जिससे वस्तु का प्रभावी भार घट जाता है।

Q28. ऐतिहासिक 'आर्कमिडीज का सिद्धांत' (Archimes' Principle) निम्नलिखित में से क्या बताता है?

(a) वस्तु के भार में कमी = वस्तु द्वारा हटाए गए द्रव का भार (Loss in weight = Weight of displaced liquid)

(b) वस्तु का वेग हमेशा नियत रहता है

(c) द्रव का दाब गहराई के व्युत्क्रमानुपाती होता है

(d) भारी वस्तुएं पानी में तैरती हैं

Ans. (a)

Solution: आर्कमिडीज के सिद्धांत के अनुसार, जब कोई वस्तु किसी द्रव में पूरी या आंशिक रूप से डुबोई जाती है, तो उसके भार में एक आभासी कमी होती है। यह कमी वस्तु द्वारा हटाए गए द्रव के भार के ठीक बराबर होती है।

Q29. लोहे की बनी एक छोटी सी कील पानी में तुरंत डूब जाती है, जबकि लोहे का बना विशाल समुद्री जहाज पानी पर तैरता रहता है। इसका कारण क्या है?

(a) जहाज में इंजन लगा होता है

(b) कील का आकार सुंदर नहीं होता

(c) जहाज द्वारा हटाए गए पानी का भार जहाज के कुल भार से अधिक या बराबर होता है, जिससे उसे पर्याप्त उत्प्लावन बल मिलता है (Displaced water's weight)

(d) समुद्र का पानी भारी होता है

Ans. (c)

Solution: विशाल जहाज का ढांचा इस प्रकार खोखला और बड़ा बनाया जाता है कि वह अपने भार से कहीं अधिक पानी को हटा देता है। आर्कमिडीज के नियम के अनुसार अधिक पानी हटने से जहाज को भयंकर उत्प्लावन बल मिलता है जो उसे तैरते रखता है। कील बहुत कम पानी हटा पाती है, जिससे उत्प्लावन बल कम होने से वह डूब जाती है।

Q30. द्रवों का आपेक्षिक घनत्व (Specific Gravity) मापने के लिए आर्कमिडीज के सिद्धांत पर आधारित किस यंत्र का उपयोग किया जाता है?

(a) हाइग्रोमीटर

(b) हाइड्रोमीटर (Hydrometer)

(c) अमीटर

(d) बैरोमीटर

Ans. (b)

Solution: हाइड्रोमीटर द्रवों का आपेक्षिक घनत्व मापता है और यह पूरी तरह उत्प्लावकता और आर्कमिडीज के सिद्धांत पर कार्य करता है।

Q31. दूध की शुद्धता की जांच करने वाला 'लैक्टोमीटर' (Lactometer) भौतिकी के किस सिद्धांत पर आधारित उपकरण है?

(a) पास्कल के नियम पर

(b) न्यूटन के नियम पर

(c) आर्कमिडीज के सिद्धांत पर (Archimedes' Principle)

(d) बर्नौली के प्रमेय पर

Ans. (c)

Solution: लैक्टोमीटर दूध के घनत्व के आधार पर उसकी शुद्धता मापता है, जो आर्कमिडीज के उत्प्लावन सिद्धांत का एक प्रमुख अनुप्रयोग है।

Q32. पानी से भरी बाल्टी में से जब हम पानी के अंदर मौजूद मग या डिब्बे को ऊपर खींचते हैं, तो वह पानी के अंदर हल्का लगता है लेकिन पानी की सतह से बाहर आते ही भारी हो जाता है। क्यों?

(a) पानी के बाहर आते ही उत्प्लावन बल काम करना बंद कर देता है (Buoyant force disappears outside)

(b) पानी के बाहर गुरुत्वाकर्षण बढ़ जाता है

(c) मग का द्रव्यमान बाहर बढ़ जाता है

(d) पानी के अंदर वायुदाब शून्य होता है

Ans. (a)

Solution: जब तक मग पानी के अंदर था, उस पर ऊपर की ओर उत्प्लावन बल लग रहा था जो उसे उठाने में मदद कर रहा था। जैसे ही मग पानी से बाहर हवा में आता है, पानी का उत्प्लावन बल समाप्त हो जाता है और हमें उसका पूरा वास्तविक भार उठाना पड़ता है।

Q33. कोई वस्तु किसी द्रव में पूरी तरह डूबकर तैरेगी या डूब जाएगी, यह मुख्य रूप से किस संबंध पर निर्भर करता है?

(a) वस्तु के रंग और द्रव के स्वाद पर

(b) वस्तु के घनत्व और द्रव के घनत्व के अनुपात पर (Density of object vs Density of liquid)

(c) केवल वस्तु के कुल द्रव्यमान पर

(d) केवल बर्तन के क्षेत्रफल पर

Ans. (b)

Solution: यदि वस्तु का घनत्व द्रव के घनत्व से अधिक है, तो वस्तु डूब जाएगी। यदि वस्तु का घनत्व द्रव से कम या बराबर है, तो वस्तु द्रव की सतह पर तैरेगी।

Q34. बर्फ का टुकड़ा पानी पर तैरता है। तैरते समय बर्फ के कुल आयतन का कितना भाग पानी के बाहर दिखाई देता है?

(a) 9/10 भाग

(b) 1/10 भाग (One-Tenth outside)

(c) आधा भाग

(d) पूरी बर्फ बाहर रहती है

Ans. (b)

Solution: बर्फ का घनत्व पानी से थोड़ा सा कम (लगभग 0.9) होता है। इसलिए तैरते समय बर्फ का 9/10 भाग पानी के अंदर डूबा रहता है और केवल 1/10 भाग ही पानी की सतह से बाहर दिखाई देता है।

Q35. पानी से भरे एक गिलास में बर्फ का टुकड़ा तैर रहा है। जब बर्फ पूरी तरह पिघल जाएगी (Ice Melts), तो गिलास में पानी के स्तर (Water Level) पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) पानी का स्तर ऊपर उठ जाएगा और बाहर गिरने लगेगा

(b) पानी का स्तर वैसा ही रहेगा, कोई बदलाव नहीं होगा (Remains Unchanged)

(c) पानी का स्तर नीचे गिर जाएगा

(d) पानी गायब हो जाएगा

Ans. (b)

Solution: तैरती हुई बर्फ अपने भार के बराबर पानी पहले ही हटा चुकी होती है। पिघलने पर बर्फ का पानी उसी खाली स्थान को भरता है जो उसने घेरा था, इसलिए पानी का स्तर बिल्कुल नहीं बदलता।

Q36. नदी के पानी की तुलना में समुद्र के पानी में तैरना (Swimming in Sea Water) अधिक आसान क्यों होता है?

(a) समुद्र का पानी ठंडा होता है

(b) समुद्र में लहरें उठती हैं

(c) लवणों के घुले होने के कारण समुद्र के पानी का घनत्व नदी के पानी से अधिक होता है, जिससे अधिक उत्प्लावन बल मिलता है (Higher density of sea water)

(d) नदी का पानी मीठा होता है

Ans. (c)

Solution: खारेपन के कारण समुद्री जल का घनत्व अधिक होता है। घनत्व अधिक होने से तैराक के शरीर पर लगने वाला उत्प्लावन बल बढ़ जाता है, जो उसे आसानी से डूबने नहीं देता।

Q37. जब कोई नदी का जहाज समुद्र में प्रवेश करता है (River to Sea), तो वह पानी की सतह से थोड़ा सा ऊपर उठ जाता है। इसका क्या कारण है?

(a) समुद्र का पानी जहाज को खींचता है

(b) नदी का पानी गर्म होता है

(c) समुद्री जल का घनत्व अधिक होने के कारण वह जहाज को अधिक ऊपर की ओर उत्प्लावन बल देता है (Ship rises slightly)

(d) जहाज का वजन समुद्र में घट जाता है

Ans. (c)

Solution: अधिक घनत्व वाले समुद्री जल में जहाज को अपने भार को संतुलित करने के लिए कम आयतन डुबोने की आवश्यकता होती है, इसलिए वह थोड़ा ऊपर उठ जाता है।

Q38. उत्प्लावन बल (Buoyant Force) का परिमाण मुख्य रूप से किन दो कारकों पर निर्भर करता है?

(a) वस्तु के रंग और आकार पर

(b) वस्तु द्वारा हटाए गए द्रव के आयतन और द्रव के घनत्व पर (Volume of submerged object & density of liquid)

(c) केवल वस्तु के कुल वजन पर

(d) वायुमंडलीय दाब पर

Ans. (b)

Solution: उत्प्लावन बल का सूत्र F = V x d x g होता है, जहाँ V डूबा हुआ आयतन और d द्रव का घनत्व है। द्रव का घनत्व और डूबा आयतन जितना अधिक होगा, उत्प्लावन बल उतना ही शक्तिशाली होगा।

Q39. बर्फ का घनत्व 0.9 ग्राम/सेमी^3 है और शुद्ध पानी का घनत्व 1 ग्राम/सेमी^3 है। यदि बर्फ को पानी के बजाय किसी ऐसे द्रव में डाला जाए जिसका घनत्व 0.8 ग्राम/सेमी^3 है, तो बर्फ की स्थिति क्या होगी?

(a) बर्फ उस द्रव में तैरती रहेगी

(b) बर्फ उस द्रव में तुरंत डूब जाएगी (Ice will sink)

(c) बर्फ द्रव की सतह से ऊपर उड़ जाएगी

(d) बर्फ पिघलना बंद कर देगी

Ans. (b)

Solution: चूंकि बर्फ का घनत्व (0.9) उस द्रव के घनत्व (0.8) से अधिक है, इसलिए भारी होने के कारण बर्फ उस द्रव में पूरी तरह डूब जाएगी।

Q40. तैरने के 'प्लवन के नियम' (Law of Floatation) के अनुसार, किसी तैरती हुई वस्तु का गुरुत्व केंद्र (Center of Gravity) और उत्प्लावन केंद्र (Center of Buoyancy) दोनों किस रेखा में होने चाहिए?

(a) एक ही ऊर्ध्वाधर सीधी रेखा में (In the same vertical line)

(b) अलग-अलग दिशाओं में तिरछे

(c) क्षैतिज रेखा में

(d) इनका कोई संबंध नहीं है

Ans. (a)

Solution: वस्तु के स्थिर संतुलन में तैरने के लिए दोनों केंद्र एक ही खड़ी ऊर्ध्वाधर रेखा में होने अनिवार्य हैं, अन्यथा वस्तु पलट जाएगी।

Q41. पनडुब्बियां (Submarines) पानी के अंदर नीचे जा सकती हैं और जब चाहें सतह पर वापस आ सकती हैं। वे अपने इस डूबने और तैरने को किस प्रकार नियंत्रित करती हैं?

(a) अपने पंखों को हिलाकर

(b) अपने विशेष बैलस्ट टैंकों में पानी भरकर या हवा भरकर अपना प्रभावी घनत्व बदलकर (By changing density using ballast tanks)

(c) इंजन बंद करके

(d) समुद्र की तली को धक्का देकर

Ans. (b)

Solution: पनडुब्बी में बैलस्ट टैंक होते हैं। नीचे जाने के लिए टैंकों में समुद्र का पानी भर लिया जाता है जिससे उसका भार और घनत्व बढ़ जाता है और वह डूबती है। ऊपर आने के लिए संपीड़ित हवा से पानी को बाहर निकाल दिया जाता है, जिससे वह हल्की होकर ऊपर आ जाती है।

Q42. हाइड्रोजन गैस से भरा हुआ गुब्बारा हवा में ऊपर की ओर क्यों उठने लगता है?

(a) हवा गुब्बारे को अपनी ओर खींचती है

(b) हाइड्रोजन का रंग हल्का होता है

(c) गुब्बारे और हाइड्रोजन का कुल भार, उसके द्वारा हटाई गई हवा के भार (उत्प्लावन बल) से कम होता है (Upward buoyant force of air)

(d) गुब्बारे में पंख लगे होते हैं

Ans. (c)

Solution: हवा भी एक फ्लूइड (तरल) है जो उत्प्लावन बल लगाती है। हाइड्रोजन हवा से बहुत हल्की होती है। अतः गुब्बारे पर हवा का ऊपर की ओर लगने वाला उत्प्लावन बल उसके नीचे की ओर लगने वाले भार से अधिक होता है, जिससे वह ऊपर उड़ जाता है।

Q43. किसी वस्तु का आपेक्षिक घनत्व (Relative Density) क्या दर्शाता है?

(a) वस्तु के घनत्व और 4 डिग्री सेल्सियस पर पानी के घनत्व का अनुपात (Ratio of density of substance to water)

(b) वस्तु का कुल वजन ग्राम में

(c) वस्तु का आयतन लीटर में

(d) हवा का दबाव

Ans. (a)

Solution: आपेक्षिक घनत्व एक शुद्ध संख्या या अनुपात है जो बताता है कि कोई वस्तु पानी की तुलना में कितने गुना भारी या हल्की है। इसका कोई मात्रक नहीं होता।

Q44. यदि किसी तैरती हुई वस्तु का 'मितकेंद्र' (Metacenter), उसके गुरुत्व केंद्र से नीचे स्थित हो, तो वस्तु का संतुलन कैसा होगा?

(a) पूरी तरह स्थाई

(b) अस्थाई संतुलन (Unstable Equilibrium - वस्तु पलट जाएगी)

(c) उदासीन

(d) कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा

Ans. (b)

Solution: जहाजों के निर्माण में यह ध्यान रखा जाता है कि मितकेंद्र हमेशा गुरुत्व केंद्र से ऊपर होना चाहिए ताकि जहाज स्थाई संतुलन में रहे। यदि यह नीचे चला जाए तो जहाज पानी में पलट जाएगा।

Q45. पूरी तरह से जलमग्न (डूबी हुई) वस्तु पर कार्य करने वाला उत्प्लावन बल वस्तु को और गहराई में ले जाने पर किस प्रकार बदलता है?

(a) गहराई बढ़ने पर उत्प्लावन बल बढ़ता है

(b) गहराई बढ़ने पर भी उत्प्लावन बल पूरी तरह अपरिवर्तित (स्थिर) रहता है (Remains Constant)

(c) बल शून्य हो जाता है

(d) बल ऋणात्मक हो जाता है

Ans. (b)

Solution: एक बार वस्तु पूरी तरह द्रव में डूब गई, तो उसके द्वारा हटाए गए द्रव का आयतन (V) अब स्थिर हो चुका है। चूंकि आयतन और घनत्व नहीं बदल रहे, इसलिए गहराई बढ़ने पर भी उत्प्लावन बल का मान समान रहता है।

Set - 3 (पृष्ठ तनाव और केशिकत्व)

Q46. द्रवों का वह विशेष गुण जिसके कारण वे अपना मुक्त सतही क्षेत्रफल न्यूनतम (Minimum Surface Area) करने का प्रयास करते हैं, क्या कहलाता है?

(a) श्यानता

(b) पृष्ठ तनाव (Surface Tension)

(c) केशिकत्व

(d) प्रत्यास्थता

Ans. (b)

Solution: द्रवों की सतह एक खिंची हुई झिल्ली (Stretched Membrane) की तरह व्यवहार करती है जो सिकुड़कर कम से कम जगह घेरना चाहती है। इस गुण को पृष्ठ तनाव कहते हैं।

Q47. वर्षा की बूंदें या पानी की गिरती हुई बूंदें पूरी तरह गोल (Spherical Shape) क्यों हो जाती हैं?

(a) हवा के घर्षण के कारण

(b) पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के कारण

(c) पृष्ठ तनाव के कारण (Due to Surface Tension)

(d) पानी के ठंडे होने के कारण

Ans. (c)

Solution: किसी दिए गए आयतन के लिए गोले (Sphere) का सतही क्षेत्रफल सबसे कम होता है। पृष्ठ तनाव के कारण पानी की बूंदें अपनी सतह को सिकोड़कर गोल आकार ले लेती हैं।

Q48. पृष्ठ तनाव (Surface Tension) का SI मात्रक निम्नलिखित में से कौन सा होता है?

(a) न्यूटन-मीटर

(b) न्यूटन / मीटर (N/m)

(c) न्यूटन / मीटर^2

(d) जूल-मीटर

Ans. (b)

Solution: द्रव की सतह पर खींची गई काल्पनिक रेखा की प्रति एकांक लंबाई पर लगने वाले बल को पृष्ठ तनाव कहते हैं (T = F/l)। अतः इसका मात्रक न्यूटन प्रति मीटर (N/m) होता है।

Q49. एक ही पदार्थ के अणुओं के बीच लगने वाले आपसी आकर्षण बल (जैसे पानी के अणुओं का आपस में खिंचाव) को क्या कहते हैं?

(a) आसंजक बल (Adhesive Force)

(b) संसंजक बल (Cohesive Force)

(c) घर्षण बल

(d) चुंबकीय बल

Ans. (b)

Solution: समान पदार्थ के अणुओं के बीच लगने वाले आकर्षण बल को 'संसंजक बल' कहते हैं। इसी बल के कारण पृष्ठ तनाव की उत्पत्ति होती है।

Q50. दो अलग-अलग पदार्थों के अणुओं के बीच लगने वाले आकर्षण बल को (जैसे पानी और कांच के बीच का खिंचाव) क्या कहा जाता है?

(a) संसंजक बल

(b) आसंजक बल (Adhesive Force)

(c) गुरुत्वीय बल

(d) छद्म बल

Ans. (b)

Solution: भिन्न-भिन्न पदार्थों के अणुओं के बीच के आकर्षण को 'आसंजक बल' कहते हैं। इसी बल के कारण पानी कांच की दीवार को गीला कर पाता है या चॉक से ब्लैकबोर्ड पर लिखा जा सकता है।

Q51. पानी की सतह पर तैर रही एक सूई को यदि पानी में थोड़ा सा साबुन या डिटर्जेंट मिला दिया जाए, तो सूई तुरंत डूब जाती है। क्यों?

(a) साबुन सूई को नीचे खींचता है

(b) साबुन मिलाने से पानी का पृष्ठ तनाव बहुत कम हो जाता है जिससे वह सूई का भार नहीं संभाल पाता (Soap reduces Surface Tension)

(c) साबुन से सूई भारी हो जाती है

(d) पानी का घनत्व बढ़ जाता है

Ans. (b)

Solution: डिटर्जेंट या साबुन पानी के संसंजक बल को तोड़ देते हैं जिससे पानी का पृष्ठ तनाव घट जाता है और सतह की खिंची झिल्ली कमजोर होकर सूई को डुबो देती है।

Q52. गर्म सूप या गर्म खाना ठंडे खाने की तुलना में हमारी जीभ को अधिक स्वादिष्ट और मजेदार क्यों लगता है?

(a) गर्म खाने में अधिक विटामिन होते हैं

(b) तापमान बढ़ने पर द्रव का पृष्ठ तनाव घट जाता है, जिससे गर्म सूप जीभ के बड़े हिस्से पर आसानी से फैल जाता है (High temp lowers surface tension)

(c) गर्म सूप जीभ को जला देता है

(d) ठंडे खाने में संसंजक बल अधिक होता है

Ans. (b)

Solution: उच्च तापमान पर पृष्ठ तनाव कम होने के कारण गर्म द्रव जीभ के स्वाद छिद्रों (Taste Buds) में गहराई तक और चारों ओर अच्छी तरह फैल जाता है, जिससे स्वाद अधिक महसूस होता है।

Q53. पानी की सतह पर मच्छरों के लारवा तैरते रहते हैं। जब पानी पर केरोसिन या मिट्टी का तेल छिड़क दिया जाता है, तो लारवा पानी में डूबकर मर जाते हैं। इसका मुख्य कारण क्या है?

(a) मिट्टी का तेल लारवा के लिए भोजन है

(b) तेल छिड़कने से पानी का पृष्ठ तनाव घट जाता है, जिससे लारवा को सहारा देने वाली सतही झिल्ली टूट जाती है और वे डूब जाते हैं (Lowers surface tension)

(c) तेल पानी को बहुत ठंडा कर देता है

(d) लारवा तेल से डरकर भाग जाते हैं

Ans. (b)

Solution: मिट्टी का तेल पानी के पृष्ठ तनाव को कम कर देता है। पृष्ठ तनाव घटने से पानी की सतह लारवा का भार नहीं उठा पाती और वे पानी में डूबकर सांस न मिलने के कारण मर जाते हैं।

Q54. दाढ़ी बनाने वाले ब्रश (Shaving Brush) के बाल पानी के अंदर अलग-अलग रहते हैं, लेकिन पानी से बाहर निकालते ही वे आपस में पूरी तरह चिपक जाते हैं। क्यों?

(a) बालों के जादू के कारण

(b) ब्रश के पुराने होने के कारण

(c) पानी की बूंदों के पृष्ठ तनाव के कारण जो बालों के बीच के क्षेत्रफल को सिकोड़ता है (Due to Surface Tension)

(d) आसंजक बल समाप्त होने के कारण

Ans. (c)

Solution: जब ब्रश को बाहर निकाला जाता है, तो उसके बालों पर लगी पानी की पतली परत पृष्ठ तनाव के कारण सिकुड़कर अपना क्षेत्रफल न्यूनतम करना चाहती है, जिससे बाल आपस में चिपक जाते हैं।

Q55. अत्यंत पतली नली (Hair-like Tube) में द्रव के ऊपर चढ़ने या नीचे उतरने की घटना को भौतिकी में क्या कहा जाता है?

(a) श्यानता

(b) केशिकत्व (Capillarity)

(c) प्लवन

(d) विसरण

Ans. (b)

Solution: बहुत कम त्रिज्या वाली खोखली नली को केशनली (Capillary Tube) कहते हैं और इसमें द्रव के ऊपर चढ़ने या गिरने के गुण को केशिकत्व कहते हैं।

Q56. लालटेन या लैंप की बत्ती में मिट्टी का तेल (Kerosene) बत्ती के सूती धागों में ऊपर की ओर लगातार किस घटना के कारण चढ़ता रहता है?

(a) केशिकत्व के कारण (Due to Capillarity)

(b) बत्ती के फटने के कारण

(c) गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव से

(d) हवा के दबाव के कारण

Ans. (a)

Solution: कपड़े या सूती धागों के बीच बेहद बारीक छिद्र होते हैं जो छोटी-छोटी केशनलियों की तरह काम करते हैं। केशिकत्व के कारण तेल इन नलियों से होकर ऊपर चढ़ता रहता है और दीया जलता है।

Q57. ब्लॉटिंग पेपर (Blotting Paper) स्याही को बहुत तेजी से और पूरी तरह क्यों सोख लेता है?

(a) ब्लॉटिंग पेपर रासायनिक रूप से स्याही को नष्ट करता है

(b) इसके महीन छिद्र केशनलियों की तरह व्यवहार करते हैं जो स्याही को ऊपर खींच लेते हैं (Capillary action)

(c) स्याही बहुत गाढ़ी होती है

(d) पेपर का पृष्ठ तनाव शून्य होता है

Ans. (b)

Solution: ब्लॉटिंग पेपर के रेशों के बीच बारीक केशनलियाँ बनी होती हैं, जो केशिकत्व क्रिया द्वारा स्याही को तुरंत सोख लेती हैं।

Q58. पेड़-पौधों की जड़ों द्वारा मिट्टी से सोखा गया पानी और खनिज लवण तनों और पत्तियों तक ऊपर की ओर किस प्रक्रिया की सहायता से पहुँचते हैं?

(a) केवल गुरुत्वाकर्षण द्वारा

(b) केशिकत्व और जाइलम नलिकाओं की सूक्ष्म क्रिया द्वारा (Capillarity in xylem)

(c) हवा के फूंकने से

(d) पौधों के चलने से

Ans. (b)

Solution: पौधों के अंदर मौजूद जाइलम (Xylem) वाहिकाएं अत्यंत पतली केशनलियों की तरह काम करती हैं, जो मिट्टी की नमी को सोखकर ऊंचे पेड़ों की पत्तियों तक पहुँचाने में मदद करती हैं।

Q59. किसान गर्मियों के दिनों में फसल कटने के बाद अपने खेतों की जुताई (Ploughing) क्यों कर देते हैं?

(a) मिट्टी को सुंदर बनाने के लिए

(b) मिट्टी के अंदर बनी बारीक केशनलियों को तोड़ने के लिए ताकि जमीन के अंदर की नमी भाप बनकर न उड़ जाए (To break capillaries and save moisture)

(c) चूहों को भगाने के लिए

(d) खेतों का क्षेत्रफल बढ़ाने के लिए

Ans. (b)

Solution: जुताई करने से मिट्टी की ऊपरी परत टूट जाती है जिससे मिट्टी में प्राकृतिक रूप से बनी केशनलियाँ नष्ट हो जाती हैं। इससे नीचे का पानी ऊपर नहीं आ पाता और खेतों की नमी सुरक्षित बची रहती है।

Q60. काँच की नली को पानी में डुबोने पर पानी नली में ऊपर चढ़ता है, जबकि उसी नली को पारे (Mercury) में डुबोने पर पारा नली में सामान्य स्तर से नीचे गिर जाता है। इसका क्या कारण है?

(a) पानी भारी होता है

(b) पानी का आसंजक बल कांच के साथ संसंजक बल से अधिक है, जबकि पारे का संसंजक बल बहुत मजबूत है (Cohesive force of Mercury is higher)

(c) पारा काँच से डरता है

(d) नली पारे को धक्का देती है

Ans. (b)

Solution: जो द्रव काँच को गीला करते हैं (जैसे पानी), उनका मेनिस्कस अवतल होता है और वे ऊपर चढ़ते हैं। पारा काँच को गीला नहीं करता क्योंकि इसके अपने अणुओं का आपसी संसंजक बल काँच के आसंजक बल से कहीं अधिक मजबूत होता है, इसलिए यह नली में नीचे गिर जाता है और इसका मेनिस्कस उत्तल होता है।

Q61. तौलिए का एक सिरा पानी की बाल्टी में डूबने पर कुछ समय बाद पूरा तौलिया ऊपर तक गीला हो जाता है। क्यों?

(a) पानी तौलिए पर रेंगता है

(b) सूती तौलिए के धागों के बीच बनी केशनलियों में केशिकत्व के कारण पानी ऊपर चढ़ता है (Capillary action)

(c) तौलिया हवा से पानी सोखता है

(d) पानी का घनत्व कम होता है

Ans. (b)

Solution: सूती कपड़े के धागे केशनलियों की भूमिका निभाते हैं जो पानी को स्वतः ऊपर की ओर खींचती हैं।

Q62. काँच की प्लेट पर पानी की बूंद डालने पर वह पूरी प्लेट पर पतली परत के रूप में फैल जाती है, लेकिन पारे की बूंद डालने पर वह गोल गोली की तरह बनी रहती है। क्यों?

(a) पारा बहुत ठंडा होता है

(b) पानी और काँच के बीच का आसंजक बल पानी के संसंजक बल से बड़ा है, जबकि पारे का संसंजक बल उसके काँच के आसंजक बल से बहुत बड़ा है (Cohesive force vs Adhesive force)

(c) पानी भारी होता है

(d) प्लेट पारे को सोख लेती है

Ans. (b)

Solution: पानी का काँच के प्रति आकर्षण (आसंजक बल) अधिक होने से वह फैल जाता है। पारे के अणुओं का आपस में जुड़ाव (संसंजक बल) इतना तीव्र होता है कि वह काँच से चिपकने के बजाय खुद को समेटकर गोल बनाए रखता है।

Q63. केशनली में द्रव के ऊपर चढ़ने की ऊँचाई (h) नली की त्रिज्या (r) के साथ किस प्रकार संबंधित है?

(a) ऊँचाई त्रिज्या के सीधे समानुपाती होती है

(b) ऊँचाई त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है (Height is inversely proportional to radius / Jurin's Law)

(c) त्रिज्या का ऊँचाई पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता

(d) ऊँचाई हमेशा स्थिर रहती है

Ans. (b)

Solution: ज्यूरिन के नियम (Jurin's Law) के अनुसार, केशनली जितनी बारीक या पतली होगी (त्रिज्या जितनी कम होगी), द्रव उसमें उतनी ही अधिक ऊँचाई तक ऊपर चढ़ेगा।

Q64. यदि पानी में थोड़ा सा नमक मिला दिया जाए (Adding Salt to Water), तो पानी के पृष्ठ तनाव पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) पृष्ठ तनाव घट जाएगा

(b) पृष्ठ तनाव बढ़ जाएगा (Surface Tension Increases)

(c) पृष्ठ तनाव पूरी तरह समाप्त हो जाएगा

(d) कोई बदलाव नहीं होगा

Ans. (b)

Solution: पानी में अत्यधिक घुलनशील अकार्बनिक पदार्थ (जैसे नमक) मिलाने पर पानी का पृष्ठ तनाव बढ़ जाता है। साबुन या डिटर्जेंट मिलाने पर घटता है।

Q65. मोम लगी हुई सतह या जल-रोधी (Waterproof) कपड़ों पर पानी की बूंदें क्यों नहीं फैलतीं और गोल बनी रहती हैं?

(a) मोम पानी को सोख लेता है

(b) मोम और पानी के अणुओं के बीच का आसंजक बल बहुत कमजोर होता है, जिससे पानी का पृष्ठ तनाव हावी रहता है (Weak adhesive force)

(c) पानी मोम को पिघला देता है

(d) कपड़ों का आयतन शून्य होता है

Ans. (b)

Solution: आसंजक बल बहुत कम होने के कारण पानी मोम से चिपक नहीं पाता और अपने संसंजक बल (पृष्ठ तनाव) के कारण गोल बूंद के रूप में ही टिका रहता है।

Set - 4 (श्यानता और मिश्रित अभ्यास)

Q66. द्रवों या गैसों (तरलों) की दो क्रमिक परतों के बीच होने वाली सापेक्ष गति का विरोध करने वाले आंतरिक घर्षणात्मक बल को क्या कहते हैं?

(a) पृष्ठ तनाव

(b) श्यान बल या श्यानता (Viscosity)

(c) उत्प्लावन बल

(d) अभिकेंद्रीय बल

Ans. (b)

Solution: तरलों (द्रव + गैस) का वह गुण जिसके कारण वे अपनी विभिन्न परतों के बीच होने वाली गति का विरोध करते हैं, श्यानता कहलाता है। इसे तरलों का घर्षण भी कह सकते हैं।

Q67. गाढ़े द्रवों (जैसे शहद, ग्लिसरीन, कोलतार) और पतले द्रवों (जैसे पानी, पेट्रोल) में से किसकी श्यानता अधिक होगी?

(a) पानी की श्यानता अधिक होगी

(b) गाढ़े द्रवों (जैसे शहद) की श्यानता अधिक होती है (Honey has higher viscosity)

(c) दोनों की श्यानता शून्य होगी

(d) पेट्रोल की श्यानता सबसे अधिक होगी

Ans. (b)

Solution: जो द्रव जितना गाढ़ा होता है और जितनी कठिनाई से बहता है, उसकी परतों के बीच का आंतरिक विरोध उतना ही तीव्र होता है, अर्थात उसकी श्यानता अधिक होती है। शहद पानी की तुलना में बहुत धीरे बहता है क्योंकि उसकी श्यानता उच्च है।

Q68. तापमान बढ़ाने पर द्रवों की श्यानता (Viscosity of Liquids) पर क्या प्रभाव पड़ता है?

(a) द्रवों की श्यानता बढ़ जाती है

(b) द्रवों की श्यानता घट जाती है (Viscosity of liquids decreases with temperature)

(c) कोई प्रभाव नहीं पड़ता

(d) श्यानता अनंत हो जाती है

Ans. (b)

Solution: तापमान बढ़ने पर द्रवों के अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ती है जिससे उनके बीच का संसंजक बल कमजोर हो जाता है। इसलिए गर्म करने पर द्रवों की श्यानता घट जाती है और वे पतले होकर तेजी से बहते हैं (जैसे घी का पिघलना)।

Q69. तापमान बढ़ाने पर गैसों की श्यानता (Viscosity of Gases) पर क्या प्रभाव पड़ता है, जो द्रवों से बिल्कुल विपरीत व्यवहार है?

(a) गैसों की श्यानता घटती है

(b) गैसों की श्यानता बढ़ती है (Viscosity of gases increases with temperature)

(c) गैसों की श्यानता शून्य हो जाती है

(d) गैसें ठोस बन जाती हैं

Ans. (b)

Solution: गैसों में श्यानता अणुओं के विसरण या टकराव के कारण होती है। तापमान बढ़ने पर गैस के अणुओं का वेग और आपसी टकराव बढ़ जाता है, जिससे परतों के बीच का आंतरिक अवरोध (श्यानता) बढ़ जाता है।

Q70. श्यानता गुणांक (Coefficient of Viscosity) का CGS मात्रक क्या होता है, जो परीक्षाओं में अक्सर पूछा जाता है?

(a) पास्कल

(b) पॉइज़ (Poise)

(c) न्यूटन

(d) जूल

Ans. (b)

Solution: श्यानता गुणांक का CGS मात्रक 'पॉइज़' (Poise) होता है। इसका SI मात्रक पास्कल-सेकंड (Pa-s) या प्वाइजुली (Poiseuille) है। (1 पास्कल-सेकंड = 10 पॉइज़)।

Q71. हवा में गिरती हुई वर्षा की बूंदों का वेग प्रारंभ में गुरुत्वाकर्षण के कारण बढ़ता है, परंतु कुछ समय बाद हवा के श्यान अवरोध के कारण वे एक नियत अधिकतम वेग से गिरने लगती हैं। इस नियत वेग को क्या कहते हैं?

(a) प्रारंभिक वेग

(b) सीमांत वेग (Terminal Velocity)

(c) पलायन वेग

(d) कक्षीय वेग

Ans. (b)

Solution: जब वस्तु पर नीचे की ओर लगने वाला गुरुत्व बल, हवा के ऊपर की ओर लगने वाले श्यान बल और उत्प्लावन बल के बराबर हो जाता है, तो नेट बल शून्य होने से वस्तु एक समान नियत वेग से गिरती है, जिसे सीमांत वेग कहते हैं।

Q72. स्टोक्स के नियम (Stokes' Law) के अनुसार, किसी श्यान माध्यम में गिरती हुई छोटी गोलाकार वस्तु पर लगने वाला श्यान बल वस्तु की त्रिज्या और वेग के संदर्भ में कैसा होता है?

(a) त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती

(b) त्रिज्या और वेग दोनों के सीधे समानुपाती (Directly proportional to radius and velocity)

(c) वेग से स्वतंत्र

(d) हमेशा शून्य

Ans. (b)

Solution: स्टोक्स के नियम के अनुसार श्यान बल F = 6 x पाई x ईटा x r x v होता है। अर्थात त्रिज्या (r) और वेग (v) बढ़ने पर श्यान प्रतिरोध बढ़ता है।

Q73. यदि कोई आदर्श तरल (Ideal Fluid) हो, तो उसकी श्यानता और संपीड्यता (Compressibility) का मान कितना होना चाहिए?

(a) दोनों अनंत होने चाहिए

(b) दोनों पूरी तरह शून्य होने चाहिए (Zero viscosity and zero compressibility)

(c) श्यानता अधिकतम होनी चाहिए

(d) केवल पानी आदर्श तरल है

Ans. (b)

Solution: भौतिकी में एक आदर्श तरल वह माना जाता है जिसकी श्यानता शून्य हो (कोई आंतरिक घर्षण न हो) और वह पूरी तरह असंपीड्य (दबाया न जा सके) हो। प्रकृति में कोई भी तरल पूर्णतः आदर्श नहीं है।

Q74. जब किसी नदी या नाली में पानी बहता है, तो पानी की कौन सी परत सबसे तेज वेग से चलती है?

(a) तली या जमीन के संपर्क वाली परत

(b) सबसे ऊपरी खुली सतह वाली परत (Topmost free surface layer)

(c) बीच की परत

(d) सभी परतें समान वेग से चलती हैं

Ans. (b)

Solution: तली के संपर्क वाली परत जमीन के घर्षण और श्यानता के कारण लगभग स्थिर या न्यूनतम वेग पर होती है। जैसे-जैसे हम ऊपर जाते हैं, श्यान अवरोध कम होता जाता है और सबसे ऊपरी परत का वेग अधिकतम होता है।

Q75. बादलों के हवा में तैरने या बहुत धीरे-धीरे नीचे गिरने का मुख्य कारण हवा का कौन सा गुण है?

(a) हवा का चुंबकीय प्रभाव

(b) हवा की श्यानता और बादलों की बूंदों का बहुत छोटा सीमांत वेग (Air Viscosity & low terminal velocity)

(c) बादलों का अत्यधिक गर्म होना

(d) गुरुत्वाकर्षण का पूरी तरह गायब होना

Ans. (b)

Solution: बादलों की पानी की बूंदें अत्यंत सूक्ष्म होती हैं। आकार बहुत छोटा होने के कारण हवा की श्यानता के प्रभाव से उनका सीमांत वेग नगण्य (बहुत ही कम) होता है, जिससे वे हवा में तैरती हुई प्रतीत होती हैं।

Q76. शुद्ध पानी की तुलना में नमकीन या समुद्री पानी का घनत्व कैसा होता है?

(a) कम होता है

(b) अधिक होता है (Higher)

(c) समान होता है

(d) शून्य होता है

Ans. (b)

Solution: लवणों और खनिजों के घुले होने के कारण समुद्री जल का घनत्व शुद्ध या मीठे पानी से अधिक होता है।

Q77. द्रव की बूंदें पृष्ठ तनाव के कारण गोल होती हैं। साबुन के बुलबुले (Soap Bubbles) के अंदर का दाब वायुमंडलीय दाब से कैसा होता है?

(a) हमेशा कम होता है

(b) हमेशा अधिक होता है (Excess Pressure inside bubble)

(c) बिल्कुल बराबर होता है

(d) शून्य होता है

Ans. (b)

Solution: पृष्ठ तनाव के कारण बुलबुला अंदर की ओर सिकुड़ना चाहता है। इसे संतुलित रखने के लिए बुलबुले के अंदर हमेशा बाहर के वायुमंडल से कुछ अधिक दाब (अतिरिक्त दाब) होता है।

Q78. किसी केशनली को पानी में तिरछा कर देने पर नली में चढ़े पानी की ऊर्ध्वाधर ऊँचाई (Vertical Height) पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) ऊँचाई बढ़ जाएगी

(b) ऊर्ध्वाधर ऊँचाई पूरी तरह समान या अपरिवर्तित रहेगी (Vertical height remains same)

(c) पानी बाहर गिर जाएगा

(d) ऊँचाई शून्य हो जाएगी

Ans. (b)

Solution: नली को तिरछा करने पर नली के अंदर पानी की लंबाई भले ही बढ़ जाती है, लेकिन जमीन की सतह से उसकी सीधी खड़ी ऊर्ध्वाधर ऊँचाई हमेशा स्थिर रहती है।

Q79. पेंट करने वाला ब्रश या लिखने वाला पेन स्याही को सोखकर कागज पर छोड़ता है, इसमें कौन सी भौतिक क्रिया सहायक होती है?

(a) केवल श्यानता

(b) केशिकत्व और पृष्ठ तनाव (Capillary action & surface tension)

(c) केवल पास्कल का नियम

(d) उत्प्लावन बल

Ans. (b)

Solution: ब्रश के बालों या पेन की निब के बारीक कट के बीच बनी केशनलियों में केशिकत्व के कारण स्याही रुकी रहती है और संपर्क में आने पर कागज पर फैलती है।

Q80. यदि किसी काँच की नली को पानी में डुबोया जाए और पानी का मेनिस्कस (सतह की आकृति) अवतल (Concave) बने, तो इसका क्या अर्थ है?

(a) पानी नली को गीला नहीं करेगा

(b) पानी नली में ऊपर की ओर चढ़ेगा (Water will rise)

(c) नली टूट जाएगी

(d) पानी नीचे गिर जाएगा

Ans. (b)

Solution: अवतल मेनिस्कस दर्शाता है कि आसंजक बल मजबूत है और ऐसा द्रव केशनली में हमेशा ऊपर की ओर चढ़ता है।

Q81. निम्नलिखित में से कौन सी राशि विमीय रूप से दाब (Pressure) के पूरी तरह समान होती है?

(a) बल

(b) प्रतिबल (Stress) और प्रत्यास्थता गुणांक

(c) कार्य

(d) संवेग

Ans. (b)

Solution: प्रतिबल = बल / क्षेत्रफल होता है। अतः इसका विमीय सूत्र [M L-1 T-2] और मात्रक (न्यूटन/मीटर^2) दाब के पूर्णतः समान होता है।

Q82. द्रवों में पृष्ठ तनाव का मुख्य मूल कारण अणुओं के बीच लगने वाला कौन सा बल है?

(a) आसंजक बल

(b) संसंजक बल (Cohesive Force)

(c) गुरुत्वाकर्षण बल

(d) स्थिर वैद्युत बल

Ans. (b)

Solution: द्रव के अंदर के अणु सतह के अणुओं को अंदर की ओर संसंजक बल द्वारा खींचते हैं, जिससे सतह पर एक तनाव या खिंचाव पैदा होता है।

Q83. किसी केशनली को यदि अंतरिक्ष में भारहीनता (g = 0) की स्थिति में पानी में डुबोया जाए, तो पानी नली में कहाँ तक चढ़ेगा?

(a) बिल्कुल नहीं चढ़ेगा

(b) नली के दूसरे पूरी तरह ऊपरी सिरे तक चढ़कर फैल जाएगा (Will rise to the full length of tube)

(c) आधी नली तक चढ़ेगा

(d) नली से बाहर फव्वारे की तरह निकलेगा

Ans. (b)

Solution: भारहीनता में पानी का वजन शून्य हो जाता है। अतः पृष्ठ तनाव के कारण पानी बिना किसी रुकावट के केशनली के अंतिम छोर तक चढ़ जाता है, भले ही नली कितनी भी लंबी क्यों न हो। (परंतु बाहर फव्वारे की तरह नहीं गिरता)।

Q84. बर्नौली का सिद्धांत (Bernoulli's Principle) मुख्य रूप से किस भौतिक राशि के संरक्षण पर आधारित है?

(a) संवेग संरक्षण पर

(b) ऊर्जा संरक्षण पर (Conservation of Energy)

(c) द्रव्यमान संरक्षण पर

(d) आवेश संरक्षण पर

Ans. (b)

Solution: बर्नौली की प्रमेय तरल गतिकी में ऊर्जा संरक्षण के नियम का रूप है। इसके अनुसार आदर्श तरल के धारा रेखीय प्रवाह में कुल ऊर्जा (दाब ऊर्जा + गतिज ऊर्जा + स्थितिज ऊर्जा) हमेशा नियत रहती है।

Q85. तेज आंधी आने पर टिन के छप्पर या झोपड़ी की छतें ऊपर की ओर क्यों उड़ जाती हैं?

(a) आंधी छप्पर को नीचे से धक्का देती है

(b) छत के ऊपर हवा का वेग अत्यधिक होने से दाब घट जाता है, और घर के अंदर का उच्च वायुदाब छत को ऊपर धकेल देता है (Bernoulli's effect)

(c) छप्पर बहुत भारी होता है

(d) चुंबकीय आकर्षण के कारण

Ans. (b)

Solution: बर्नौली के नियम के अनुसार वेग बढ़ने पर दाब घटता है। आंधी में छत के ऊपर हवा तेज होने से वहां तीव्र निम्न दाब बनता है। घर के अंदर हवा स्थिर होने से दाब अधिक होता है। यह दाबांतर छप्पर को ऊपर की ओर उड़ा देता है।

Q86. क्रिकेट या टेनिस की स्पिन गेंद का हवा में घूमते हुए अपने सीधे रास्ते से मुड़ जाना (Swinging or Magnas Effect) भौतिकी के किस सिद्धांत पर आधारित है?

(a) पास्कल के नियम पर

(b) बर्नौली के सिद्धांत पर (Bernoulli's Theorem / Magnus Effect)

(c) आर्कमिडीज के सिद्धांत पर

(d) न्यूटन के तृतीय नियम पर

Ans. (b)

Solution: घूमती हुई गेंद के दोनों ओर हवा के वेग में अंतर आ जाता है, जिससे बर्नौली के नियम के अनुसार दाबांतर पैदा होता है और गेंद हवा में एक तरफ तैरते हुए मुड़ जाती है। इसे मैग्नस प्रभाव कहते हैं।

Q87. द्रव का वह प्रवाह जिसमें द्रव का प्रत्येक कण उसी बिंदु से गुजरता है जिससे उससे पहले वाला कण गुजरा था, क्या कहलाता है?

(a) विक्षुब्ध प्रवाह (Turbulent Flow)

(b) धारा रेखीय प्रवाह (Streamline Flow)

(c) चक्रवाती प्रवाह

(d) क्रांतिक प्रवाह

Ans. (b)

Solution: इसे शांत और व्यवस्थित प्रवाह या 'धारा रेखीय प्रवाह' कहते हैं।

Q88. वह निश्चित वेग जिसके बाद द्रव का शांत धारा रेखीय प्रवाह अचानक अशांत और टेढ़े-मेढ़े विक्षुब्ध प्रवाह (Turbulent Flow) में बदल जाता है, क्या कहलाता है?

(a) प्रारंभिक वेग

(b) क्रांतिक वेग (Critical Velocity)

(c) सीमांत वेग

(d) पलायन वेग

Ans. (b)

Solution: इसे क्रांतिक वेग कहते हैं। यदि द्रव का वेग क्रांतिक वेग से कम है तो प्रवाह धारा रेखीय होगा, और यदि अधिक है तो वह अशांत या विक्षुब्ध (जैसे बाढ़ का पानी) हो जाएगा।

Q89. किसी नदी में पानी के प्रवाह के विक्षुब्ध या धारा रेखीय होने का निर्धारण करने के लिए किस विमाहीन संख्या (Dimensionless Number) का उपयोग किया जाता है?

(a) रेनॉल्ड्स संख्या (Reynolds Number)

(b) मैक संख्या

(c) एवोगाड्रो संख्या

(d) पाई संख्या

Ans. (a)

Solution: रेनॉल्ड्स संख्या (Re) एक शुद्ध संख्या है। यदि इसका मान 2000 से कम हो तो प्रवाह धारा रेखीय होता है और 3000 से अधिक होने पर प्रवाह पूरी तरह विक्षुब्ध हो जाता है।

Q90. इत्र या सेंट छिड़कने वाला 'स्प्रेयर' या ऑटोमाइजर (Atomizer) किस सिद्धांत पर कार्य करने वाला उपकरण है?

(a) पास्कल के नियम पर

(b) बर्नौली के सिद्धांत पर (Bernoulli's Principle)

(c) पृष्ठ तनाव पर

(d) श्यानता पर

Ans. (b)

Solution: स्प्रेयर की नली के ऊपर जब तेजी से हवा मारी जाती है, तो वहां बर्नौली प्रभाव के कारण दाब घट जाता है और नीचे की बोतल से इत्र ऊपर खींचकर फुहार के रूप में बाहर आ जाता है।

Q91. गहरे समुद्र में गोताखोरी करने वाले लोग (Scuba Divers) एक विशेष मजबूत पोशाक पहनते हैं। क्यों?

(a) समुद्री मछलियों से डर के कारण

(b) अत्यधिक गहराई पर पानी का हाइड्रोस्टेटिक दाब बहुत भयंकर होता है जो शरीर को कुचल सकता है (High hydrostatic pressure at depth)

(c) समुद्र का पानी मीठा करने के लिए

(d) तैरने की गति बढ़ाने के लिए

Ans. (b)

Solution: गहराई बढ़ने के साथ द्रव का दाब बहुत तेजी से बढ़ता है। समुद्र की अगाध गहराई में पानी का दबाव मानव हड्डियों और अंगों को नुकसान पहुँचा सकता है, जिससे सुरक्षा के लिए विशेष सुदृढ़ सूट आवश्यक है।

Q92. दो शीशे की फ्लैट प्लेटों के बीच पानी की एक पतली परत मौजूद है। उन्हें एक-दूसरे से सीधे खींचकर अलग करना बहुत कठिन होता है, क्यों?

(a) काँच बहुत भारी होता है

(b) पानी की परत के पृष्ठ तनाव के कारण उत्पन्न तीव्र आकर्षण बल के कारण (Due to Surface Tension)

(c) काँच आपस में चिपक जाता है

(d) श्यानता शून्य होने के कारण

Ans. (b)

Solution: दोनों प्लेटों के बीच पानी की फिल्म का पृष्ठ तनाव किनारों पर अवतल सतह बनाता है, जिससे अंदर का दाब कम हो जाता है और बाहरी वायुमंडलीय दाब उन्हें कसकर दबाए रखता है।

Q93. काँच की केशनली में पानी के मेनिस्कस के किनारे ऊपर की ओर खिंचे होते हैं। इस स्पर्श कोण (Angle of Contact) का मान शुद्ध पानी और काँच के लिए लगभग कितना होता है?

(a) 90 डिग्री

(b) 0 डिग्री या बहुत न्यूनकोण (Approx 0 degree for pure water and glass)

(c) 135 डिग्री

(d) 180 डिग्री

Ans. (b)

Solution: काँच और शुद्ध जल के लिए स्पर्श कोण लगभग 0 डिग्री (न्यूनकोण) होता है। काँच और पारे के लिए यह अधिक कोण (लगभग 135 डिग्री) होता है।

Q94. जल-रोधी कपड़ों (Waterproof Clothes) पर जो केमिकल कोट किया जाता है, वह पानी और कपड़े के बीच के स्पर्श कोण को किस प्रकार बदल देता है?

(a) स्पर्श कोण को न्यूनकोण बना देता है

(b) स्पर्श कोण को अधिक कोण (Obtuse Angle) बना देता है जिससे पानी चिपकता नहीं (Increases angle of contact)

(c) स्पर्श कोण को शून्य कर देता है

(d) कपड़े का पृष्ठ तनाव घटा देता है

Ans. (b)

Solution: स्पर्श कोण अधिक कोण (>90 डिग्री) होने पर द्रव वस्तु की सतह को गीला नहीं करता और बूंदों के रूप में फिसल कर अलग हो जाता है।

Q95. श्यान बल (Viscous Force) और ठोसों के घर्षण बल में सबसे मुख्य समानता क्या है?

(a) दोनों गति की दिशा में कार्य करते हैं

(b) दोनों ही सापेक्ष गति का विरोध करते हैं (Both oppose relative motion)

(c) दोनों संपर्क क्षेत्रफल पर निर्भर नहीं करते

(d) दोनों केवल वैक्यूम में काम करते हैं

Ans. (b)

Solution: श्यान बल तरलों का आंतरिक घर्षण है। ठोसों के घर्षण की तरह यह भी हमेशा परतों के बीच होने वाली सापेक्ष गति का विरोध करता है।

Q96. विमीय सूत्र [M L-1 T-1] निम्नलिखित में से किस भौतिक राशि को प्रदर्शित करता है?

(a) दाब

(b) श्यानता गुणांक (Coefficient of Viscosity)

(c) पृष्ठ तनाव

(d) उत्प्लावन बल

Ans. (b)

Solution: श्यानता गुणांक (ईटा) का सूत्र बल, क्षेत्रफल और वेग प्रवणता के पदों से निकालने पर विमीय रूप [M L-1 T-1] प्राप्त होता है।

Q97. पारे (Mercury) का घनत्व लगभग 13.6 ग्राम/सेमी^3 है। यदि लोहे की एक गोली (घनत्व लगभग 7.8 ग्राम/सेमी^3) पारे में डाली जाए, तो लोहे की गोली की स्थिति क्या होगी?

(a) वह पारे में तुरंत डूब जाएगी

(b) वह पारे की सतह पर तैरती रहेगी (Iron will float on Mercury)

(c) वह पारे में गायब हो जाएगी

(d) पारा उबलने लगेगा

Ans. (b)

Solution: लोहे का घनत्व पारे के घनत्व से काफी कम है। अतः प्लवन के नियम के अनुसार हल्की होने के कारण लोहे की गोली भारी पारे के ऊपर तैरती रहेगी। (यही गोली पानी में डूब जाती है क्योंकि पानी का घनत्व केवल 1 होता है)।

Q98. पृष्ठ तनाव (Surface Tension) तापमान के साथ किस प्रकार गणितीय रूप से बदलता है?

(a) तापमान बढ़ने पर पृष्ठ तनाव बढ़ता है

(b) तापमान बढ़ने पर पृष्ठ तनाव घटता है (Decreases with temperature)

(c) तापमान का पृष्ठ तनाव पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता

(d) क्रांतिक तापमान पर पृष्ठ तनाव अनंत हो जाता है

Ans. (b)

Solution: गर्म करने पर संसंजक बल कमजोर होने के कारण द्रवों का पृष्ठ तनाव घट जाता है। क्रांतिक तापमान (Critical Temperature) पर द्रव का पृष्ठ तनाव पूरी तरह शून्य हो जाता है।

Q99. पेंट करने वाले रंगों या गोंद (Glue) में आसंजक बल का मान बहुत अधिक क्यों रखा जाता है?

(a) उन्हें बदबूदार बनाने के लिए

(b) ताकि वे दीवारों या कागजों के अणुओं से बहुत मजबूती से चिपक सकें (To stick strongly with other surfaces)

(c) उनका रंग गाढ़ा करने के लिए

(d) उनकी श्यानता शून्य करने के लिए

Ans. (b)

Solution: आसंजक बल दो अलग पदार्थों को आपस में जोड़ता है। गोंद या पेंट का आसंजक बल जितना मजबूत होगा, वे उतनी ही अच्छी पकड़ के साथ वस्तुओं से चिपके रहेंगे।

Q100. बर्नौली के प्रमेय के अनुसार, किसी बहते हुए द्रव की गतिज ऊर्जा जहाँ न्यूनतम (वेग सबसे कम) होगी, वहां द्रव का दाब (Pressure) कैसा होगा?

(a) न्यूनतम होगा

(b) अधिकतम होगा (Highest Pressure where velocity is lowest)

(c) शून्य होगा

(d) ऋणात्मक होगा

Ans. (b)

Solution: बर्नौली के सिद्धांत के अनुसार, क्षैतिज प्रवाह में दाब और वेग एक-दूसरे के विपरीत व्यवहार करते हैं। जहाँ नली चौड़ी होगी वहाँ वेग कम होगा और परिणामतः द्रव का दाब सबसे अधिक होगा।