ठोस पदार्थों का दाब – समस्याएं और समाधान
1. नीचे दिए गए चार ब्लॉकों का द्रव्यमान और आयतन समान है। इनमें से किस ब्लॉक द्वारा फर्श पर लगाया गया दाब कम है?
उपाय
पी = एफ / ए
इस सूत्र के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि दाब (P) बल (F) के सीधे समानुपाती और पृष्ठीय क्षेत्रफल (A) के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
बल जितना अधिक होगा, दाब उतना ही अधिक होगा। सतह का क्षेत्रफल जितना अधिक होगा, दाब उतना ही कम होगा।
चित्र के आधार पर, फर्श के संपर्क में सबसे बड़ा सतह क्षेत्र वस्तु III का है, इसलिए वस्तु III द्वारा फर्श पर लगाया गया दबाव सबसे कम है।
2. यदि नीचे दिए गए चारों त्रिभुजों का द्रव्यमान समान है, तो फर्श पर अधिकतम दबाव चित्र में दर्शाया गया है…
उपाय
P = F / A = w / A
P = दाब , F = बल , w = भार , A = पृष्ठीय क्षेत्रफल
इस सूत्र के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि दाब (P) बल (F) के सीधे समानुपाती और पृष्ठीय क्षेत्रफल (A) के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
बल जितना अधिक होगा, दाब उतना ही अधिक होगा । सतह का क्षेत्रफल जितना अधिक होगा, दाब उतना ही कम होगा।
सबसे कम सतह क्षेत्र में सबसे अधिक दबाव होता है।
3. सबसे अधिक दबाव चित्र द्वारा दर्शाया गया है…
उपाय
P = F / A = w / A
P = दाब , F = बल , w = भार , A = पृष्ठीय क्षेत्रफल
इस सूत्र के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि दाब (P) बल (F) के सीधे समानुपाती और पृष्ठीय क्षेत्रफल (A) के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
बल जितना अधिक होगा, दाब उतना ही अधिक होगा । सतह का क्षेत्रफल जितना अधिक होगा, दाब उतना ही कम होगा।
सबसे कम सतह क्षेत्र में सबसे अधिक दबाव होता है।
4. 2.5 मीटर² की सतह पर 500 न्यूटन का बल कार्य करता है । दाब ज्ञात कीजिए ।
ज्ञात :
बल (F) = 500 न्यूटन
सतही क्षेत्रफल (A) = 2.5 वर्ग मीटर
आवश्यकता है: दबाव (P)
समाधान:
दाब (P):
पी = एफ / ए
पी = 500 / 2.5
P = 200 N/ m²
P = 200 पास्कल
5. एक डिब्बे का द्रव्यमान = 75 किलोग्राम और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 मीटर/सेकंड² है । फर्श पर दबाव ज्ञात कीजिए।
ज्ञात :
द्रव्यमान (मीटर) = 75 किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/ s²
भार (w) = मिलीग्राम = (75 किलोग्राम)(10 मीटर/सेकंड² ) = 750 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 750 न्यूटन
सतही क्षेत्रफल (A) = 6 मीटर x 5 मीटर = 30 वर्ग मीटर
आवश्यकता: फर्श पर दबाव
समाधान:
P = F/A = w/A = 750/30 = 25 N/ m²
6. एक डिब्बे का द्रव्यमान 24 किलोग्राम है। गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण 10 मीटर/सेकंड² है । फर्श पर दबाव ज्ञात कीजिए।
ज्ञात :
द्रव्यमान (मीटर) = 24 किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/ s²
भार (w) = मिलीग्राम = (24 किलोग्राम)(10 मीटर/सेकंड² ) = 240 किलोग्राम मीटर/सेकंड² = 240 न्यूटन
सतही क्षेत्रफल (A) = 1 मीटर x 0.4 मीटर = 0.4 मीटर²
आवश्यकता है: फर्श पर दबाव
समाधान:
P = F / A = w / A
P = दाब , F = बल , w = भार , A = पृष्ठीय क्षेत्रफल
फर्श पर दबाव:
P = 240 N / 0.4 m² = 600 N/ m²
- ठोस पदार्थों के संदर्भ में दाब क्या होता है?
- उत्तरदाब को प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगने वाले बल के रूप में परिभाषित किया जाता है। ठोस पदार्थों के संदर्भ में, यह किसी ठोस वस्तु द्वारा दूसरी सतह पर लगाए गए बल को संपर्क क्षेत्रफल से विभाजित करने पर प्राप्त होता है।
- संपर्क क्षेत्र किसी ठोस वस्तु द्वारा लगाए गए दबाव को कैसे प्रभावित करता है?
- उत्तरकिसी ठोस वस्तु द्वारा लगाया गया दबाव संपर्क क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यदि बल स्थिर रहे, तो संपर्क क्षेत्र बढ़ाने से दबाव कम हो जाएगा, और संपर्क क्षेत्र घटाने से दबाव बढ़ जाएगा।
- सुई और कील जैसी नुकीली वस्तुएं सतहों में आसानी से क्यों घुस जाती हैं?
- उत्तरनुकीली वस्तुओं का संपर्क क्षेत्र बहुत छोटा होता है। बल लगाने पर, इसके परिणामस्वरूप नोक पर उच्च दबाव उत्पन्न होता है, जिससे अन्य पदार्थों में प्रवेश करना आसान हो जाता है।
- स्नोशूज़ किसी व्यक्ति को बर्फ में गहराई तक धंसने से कैसे बचाते हैं?
- उत्तरस्नोशू पहनने से व्यक्ति का वजन अधिक बड़े क्षेत्र में वितरित हो जाता है, जिससे बर्फ पर दबाव कम हो जाता है। इससे बर्फ में धंसने से बचाव होता है या खतरा कम हो जाता है।
- भारी ट्रकों के टायर छोटी कारों की तुलना में बड़े और चौड़े क्यों होते हैं?
- उत्तरबड़े और चौड़े टायर ट्रक के भारी वजन को अधिक सतह क्षेत्र में वितरित करते हैं, जिससे सड़क पर पड़ने वाला दबाव कम हो जाता है। इससे सड़क को नुकसान से बचाने और बेहतर कर्षण प्रदान करने में मदद मिलती है।
- किसी ठोस पदार्थ के स्तंभ में दबाव का गहराई से क्या संबंध होता है?
- उत्तरतरल पदार्थों के विपरीत, ठोस पदार्थों में दबाव गहराई के साथ गुरुत्वाकर्षण के कारण लगातार और अनुमानित तरीके से नहीं बढ़ता है। किसी ठोस पदार्थ में किसी गहराई पर दबाव उस बिंदु से ऊपर के उसके वजन और ठोस पदार्थ के संरचनात्मक और भौतिक गुणों दोनों पर निर्भर करता है।
- ऐसा क्यों हो सकता है कि एक भारी किताब मेज को नुकसान न पहुंचाए, जबकि उससे काफी कम वजन वाली एक नुकीली वस्तु ऐसा कर सकती है?
- उत्तरकिसी वस्तु द्वारा लगाया गया दबाव उसके वजन और उस वजन के वितरण क्षेत्र दोनों पर निर्भर करता है। एक भारी किताब अपना वजन एक बड़े क्षेत्र में वितरित करती है, जिसके परिणामस्वरूप कम दबाव पड़ता है। एक नुकीली वस्तु, भले ही हल्की हो, अपना बल बहुत छोटे क्षेत्र में केंद्रित करती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च दबाव पड़ता है, जो मेज को नुकसान पहुंचा सकता है।
- ठोस पदार्थों में दबाव का वितरण भवन की नींव को कैसे प्रभावित करता है?
- उत्तरभवन की नींव संरचना के भार को एक बड़े क्षेत्र में वितरित करती है, जिससे नीचे की जमीन पर दबाव कम हो जाता है। दबाव का उचित वितरण यह सुनिश्चित करता है कि असमान रूप से जमीन धंसने के कारण भवन में धंसाव या झुकाव न हो।
- ऊँची एड़ी के जूते अक्सर मुलायम सतहों पर निशान क्यों छोड़ देते हैं?
- उत्तरऊँची एड़ी के जूते पहनने वाले के वजन को एक बहुत छोटे से क्षेत्र पर केंद्रित कर देते हैं, जिससे संपर्क बिंदु पर अत्यधिक दबाव पड़ता है। नरम सतहों पर, यह अत्यधिक दबाव धंसाव या निशान पैदा कर सकता है।
- अगर आप अपना हाथ किसी दीवार पर दबाते हैं, तो वह नरम पदार्थ की तरह दीवार में क्यों नहीं धंस जाता?
- उत्तरदीवार की संरचनात्मक और भौतिक विशेषताएं बल (आपके हाथ का दबाव) लगने पर भी विरूपण का प्रतिरोध करती हैं। जब आप अपने हाथ से दीवार पर दबाव डालते हैं, तब भी दीवार की सामग्री इतनी मजबूत और कठोर होती है कि वह दबाव को सहन कर लेती है और आपके हाथ को अंदर धंसने से रोकती है।
