فلوئڊ اسٽيٽڪس - مسئلا ۽ حل

فلوئڊ اسٽيٽڪس - مسئلا ۽ حل

مائع دٻاءُ

1. هڪ شخص جنهن جي اوچائي 165 سينٽي ميٽر آهي، ان جي دماغ ۽ پيرن جي تلائن جي وچ ۾ رت جي هائيڊرو اسٽيٽڪ دٻاءُ ۾ ڪيترو فرق آهي (فرض ڪريو ته رت جي کثافت = 1.0 × 10 ³ ڪلوگرام/ميٽر ³ ، ڪشش ثقل جي ڪري تيزي = 10 ميٽر/سيڪنڊ ² )

ڄاتل سڃاتل:

اوچائي (h) = 165 سينٽي ميٽر = 165/100 ميٽر = 1.65 ميٽر

رت جي کثافت (ρ) = 1.0 × 10 ³ ڪلوگرام/م ³

ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 m/s ²

ايس اي بسڪا: مائع دٻاءُ

حل:

پي = ρ گ

پي = (1.0 × 10 ³ )(10)(1.65)

پي = (1.0 × 10 ⁴ )(1.65)

پي = 1.65 x 10 ⁴ ن/ميٽر ²

يو-پائپ

2. AU پائپ شروعاتي طور تي پاڻي سان ڀريو ويندو آهي بجاءِ هڪ پائپ جيڪو تيل سان ڀريل هجي، جيئن هيٺ ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي. پاڻي جي کثافت 1000 ڪلوگرام/ميٽر آهي ^3. جيڪڏهن تيل جي اوچائي 8 سينٽي ميٽر آهي ۽ پاڻي جي اوچائي 5 سينٽي ميٽر آهي، ته تيل جي کثافت ڪيتري آهي؟

ڄاتل سڃاتل:

پاڻيءَ جي کثافت = 1000 ڪلوگرام ميٽر ^-3

پاڻي جي اوچائي (h ₂ ) = 5 سينٽي ميٽر

تيل جي اوچائي (h ₁ ) = 8 سينٽي ميٽر

گهربل: تيل جي کثافت

حل:

ρ ₁ gh ₁ =ρ ₂ gh ₂

ρ ₁ ڪلاڪ ₁ =ρ ₂ ڪلاڪ ₂

(1000)(5) = (ρ ₂ )(8)

5000 = (ρ ₂ )(8)

ρ ₂ = 625 ڪلوگرام. ميٽر ^-3

3. AU پائپ کي پهريان مٽيءَ جي تيل سان ڀريو ويو ۽ پوءِ پاڻي ملايو ويو. جيڪڏهن مٽيءَ جي تيل جو وزن 0.8 گرام/سينٽي ميٽر ³ آهي ۽ پاڻي جي کثافت 1 گرام/سينٽي ميٽر ³ آهي ۽ ڪراس سيڪشنل علائقو 1.25 سينٽي ميٽر ² آهي . اهو طئي ڪريو ته ڪيترو پاڻي شامل ڪيو وڃي ته جيئن مٽيءَ جي تيل جي مٿاڇري جي اوچائي جو فرق 15 سينٽي ميٽر هجي.

الف. 9 ملي ليٽر

ب. 12 ملي ليٽر

سي. 15 ملي ليٽر

ڊي. 18 ملي ليٽر

ڄاتل سڃاتل:

مٽيءَ جي تيل جي کثافت (ρ ₁ ) = 0.8 گرام/سينٽي ميٽر ³

پاڻيءَ جي کثافت (ρ ₂ ) = 1 گرام/سينٽي ميٽر ³

پائپ جو سيڪشنل علائقو e = 1.25 سينٽي ميٽر ²

مٽيءَ جي تيل جي مٿاڇري جي اوچائي جو فرق (h ₁ ) = 15 سينٽي ميٽر

گهربل: پاڻي جو مقدار

حل:

پاڻي جي اوچائي (h ₂ ):

ρ ₁ gh ₁ = ρ ₂ gh ₂

(0,8)(15)(1)(h ₂ )

ايڇ ₂ = 12 سينٽي ميٽر

پاڻي جو مقدار:

V = ( پائپ اي جو سيڪشنل علائقو ) (پاڻيءَ جي اوچائي)

وي = (1.25 سينٽي ميٽر ² ) (12 سينٽي ميٽر)

وي = 15 سينٽي ميٽر ³

1 ليٽر = 1 ڊي ايم ³ = 10 ³ سينٽي ميٽر ³

1 ملي ليٽر = 10 ^-3 ليٽر s = (10 ^-3 )(10 ³ ) سينٽي ميٽر ³ = 1 سينٽي ميٽر ³

پاڻي جو مقدار 15 سينٽي ميٽر ³ = 15 ملي ليٽر آهي

صحيح جواب سي آهي.

4. هڪ پائپ U جيڪو پاڻي سان ڀريل آهي جنهن جي کثافت 1000 ڪلوگرام/ميٽر ^{3 آهي} . پائپ جو هڪ ڪالم U جيڪو گليسرين سان ڀريل آهي جنهن جي کثافت 1200 ڪلوگرام/ميٽر ^{3 آهي} . جيڪڏهن گليسرين جي اوچائي 4 سينٽي ميٽر آهي، ته پائپ جي ٻنهي ڪالمن جي اوچائي جو فرق معلوم ڪريو.

الف. 0.8 سينٽي ميٽر

ب. 4 سينٽي ميٽر

سي. 8 سينٽي ميٽر

ڊي. 12 سينٽي ميٽر

ڄاتل سڃاتل:

پاڻيءَ جي کثافت (ρ ₁ ) = 1000 ڪلوگرام/م ³

گليسرين جي کثافت (ρ ₂ ) = 1200 ڪلوگرام/م ³

گليسرين جي اوچائي (h ₂ ) = 4 سينٽي ميٽر

گهربل: پائپ جي ٻنهي ڪالمن جي اوچائي جو فرق.

حل:

پائپ جي ڪالمن جي اوچائي (h ₁ ):

ρ ₁ ڪلاڪ ₁ = ρ ₂ ڪلاڪ ₂

(1000)(h ₁ ) = (1200)(4)

(1000)(h ₁ ) = 4800

ايڇ ₁ = 4.8 سينٽي ميٽر

پائپ جي ٻنهي ڪالمن جي اوچائي جو فرق U = h ₁ – h ₂ = 4.8 سينٽي ميٽر – 4 سينٽي ميٽر = 0.8 سينٽي ميٽر

صحيح جواب الف آهي.

5. هڪ پائپ U جا ٻه ڇيڙا کليل آهن ۽ پاڻي سان ڀريل آهن جن جو وزن 1 g/cm ³ آهي. پائپ سان گڏ سيڪشنل علائقو ساڳيو آهي، يعني 1 cm ^2. ڪو ماڻهو پائپ جي پير جي هڪ ڇيڙي تي ڦوڪيندو آهي ته جيئن ٻئي پير تي پاڻي جي مٿاڇري پنهنجي اصلي پوزيشن کان 10 سينٽي ميٽر مٿي اچي وڃي. جيڪڏهن ڪشش ثقل جي ڪري تيزي 10 m/s2 آهي ته پوءِ ان شخص پاران ڪم ڪيل قوت جو اندازو لڳايو .

الف. 20 ڪلوڊين

ب. 10 ڪلوڊائن

سي. 2 ڪلوڊائن

ڊي. 1 ڪلوڊين

ڄاتل سڃاتل:

سڀني يونٽن کي بين الاقوامي نظام ۾ تبديل ڪريو.

پاڻيءَ جي کثافت (ρ ₁ ) = 1 گرام/سينٽي ميٽر ³ = 10 ^-3 ڪلوگرام / 10 ^-6 م ³ = 10 ³ ڪلوگرام/م ³

پائپ جو ڪراس سيڪشنل علائقو (A) = 1 سينٽي ميٽر ² = 10 ^-4 ميٽر ²

پائپ جي ڪالم جي تبديلي (h) = 10 سينٽي ميٽر = 1 dm = 10 ^-1 ميٽر

ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 ms سيڪنڊ ^-2 = 10 ¹ ms سيڪنڊ ^-2

هلندڙ پاڻي جو مقدار (V) = (A)(h) = (1 cm ² )(10 cm) = 10 cm ³ = (10 ¹ )(10 ^-6 m ³ ) = 10 ^-5 m ³

گهربل: شخص پاران ڪيل طاقت (F).

حل:

ان شخص پاران ڪم ڪيل قوت = 10 سينٽي ميٽر جي اوچائي سان پاڻي جو وزن

ف = ڊبليو

F = mg —–> کثافت جي مساوات: m = ρ V

ف = ρ وي گ

ايف = (10 ³ )(10 ^-5 )(10 ¹ )

ايف = (10 ⁴ )(10 ^-5 )

F = 10 ^-1 نيوٽن —–> 1 نيوٽن = 10 ⁵ ڊائن

ايف = (10 ^-1 ) (10 ⁵ ڊائن)

ايف = 10 ⁴ ڊائن

ايف = 10 ڪلوڊائن

صحيح جواب ب آهي.

6. هڪ Y-شڪل واري ٽيوب کي الٽو داخل ڪيو ويندو آهي ته جيئن کاٻي پير ۽ ساڄي پير ٻن قسمن جي مائع ۾ ٻڏي وڃن. ٻنهي پيرن کي مائع ۾ ٻڏڻ کان پوءِ، Y پائپ جي چوٽي کي آڱر سان بند ڪيو ويندو آهي ۽ مٿي ڇڪيو ويندو آهي، ته جيئن Y پائپ جا ٻئي پير مختلف اعلي کثافت واري مائع جي ڪالمن سان ڀرجي وڃن. جيڪڏهن پهرين مائع جي کثافت 0.80 گرام سينٽي ميٽر ^-3 ۽ ٻئي کثافت 0.75 گرام سينٽي ميٽر ^-3 آهي ، ۽ هيٺيون مائع ڪالمن 8 سينٽي ميٽر آهي، ته پوءِ U پائپ e تي ٻن مائع ڪالمن جي وچ ۾ اوچائي جو فرق طئي ڪريو .

الف. 1.0666 سينٽي ميٽر

ب. 0.9375 سينٽي ميٽر

سي. 0.3533 سينٽي ميٽر

ڊي. 0.5333 سينٽي ميٽر

ڄاتل سڃاتل:

پهرين مائع جي کثافت (ρ ₁ ) = 0,80 گرام.cm ^-3

ٻئي مائع جي کثافت (ρ ₂ ) = 0,75 گرام.cm ^-3

هيٺين مائع جي اوچائي (h ₁ ) = 8 سينٽي ميٽر

گهربل: U پائپ e تي ٻن مائع ڪالمن جي وچ ۾ اوچائي جو فرق

حل:

اعليٰ مايع جي اوچائي (h ₂ ):

ρ ₁ ڪلاڪ ₁ = ρ ₂ ڪلاڪ ₂

(0.80)(8) = (0.75)(h ₂ )

6.4 = 0.75 (h ₂ )

ايڇ ₂ = 6.4 / 0.75

ايڇ ₂ = 8.5 سينٽي ميٽر

مايع جي اوچائي جو فرق = h ₂ – h ₁ = 8.5333 سينٽي ميٽر – 8 سينٽي ميٽر = 0.5333 سينٽي ميٽر

صحيح جواب ڊي آهي.

تيز رفتار قوت

^{7. 0.5 m3} جي مقدار وارو پٿر 1.5 گرام cm ^-3 جي کثافت واري مائع ۾ رکيل آهي . ڪشش ثقل جي ڪري تيزي 10 ms ^-2 آهي . تيزي واري قوت ڇا آهي؟

ڄاتل سڃاتل:

پٿر جو مقدار (V) = 0.5 m ³

پاڻيءَ جي کثافت (ρ) = 1.5 گرام سينٽي ميٽر ^-3 = 1500 ڪلوگرام ميٽر ^-3

ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 ms ^-2

گهربل: تيز رفتار قوت ( _FA )

حل:

اُڀرندڙ قوت جي مساوات:

F _A = ​​ρ g V = (1500 ڪلوگرام m ^-3 )(10 ms ^-2 )(0.5 m ³ ) = 7500 ڪلوگرام m/s ² = 7500 نيوٽن

سچل

8. هيٺ ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل برف جو هڪ ٽڪرو سمنڊ ۾ تري ٿو. سمنڊ جي کثافت 1.2 گرام سينٽي ميٽر ^-3 آهي ۽ برف جي کثافت 0.9 گرام سينٽي ميٽر ^-3 آهي . سمنڊ جي پاڻي ۾ برف جو مقدار = ……. x هوا ۾ برف جو مقدار.

ڄاتل سڃاتل:

سمنڊ جي کثافت (ρ _سمنڊ ) = 1.2 گرام سينٽي ميٽر ^-3

برف جي کثافت (ρ _برف ) = 0.9 گرام c ^–3

گهربل: سمنڊ جي پاڻيءَ ۾ برف جو مقدار = ……. x هوا ۾ برف جو مقدار.

حل:

سمنڊ ۾ برف جو مقدار = 0.75

هوا ۾ برف جو مقدار = 0.25

سمنڊ جي پاڻيءَ ۾ برف جو مقدار = 3 x هوا ۾ برف جو مقدار (3 x 0.25 = 0.75).

9. ڪا شيءِ اهڙي مائع ۾ ترندي آهي جتي شيءِ جو 2/3 حصو مائع ۾ هوندو آهي. جيڪڏهن شيءِ جي کثافت 0.6 گرام سينٽي ميٽر ³ آهي ، ته پوءِ پاڻيءَ جي کثافت ڪيتري آهي؟

ڄاتل سڃاتل:

مائع ۾ شيءِ جو حصو = 2/3

شيءِ جي کثافت = 0.6 گرام سينٽي ميٽر ³ = 600 ڪلو ميٽر ³

گهربل: مائع جي کثافت (x)

حل:

مائع جي کثافت 900 ڪلوگرام ميٽر ^{3 آهي}

10. ڪاٺ پاڻيءَ ۾ ترندو آهي، جتي ڪاٺ جو 3/5 حصو پاڻيءَ ۾ هوندو آهي. جيڪڏهن پاڻيءَ جي کثافت 1 × 10 ³ ڪلوگرام/مٽر ^آهي ، ته ڪاٺ جي کثافت ڪيتري آهي؟

ڄاتل سڃاتل:

پاڻيءَ ۾ شيءِ جو حصو = 3/5

پاڻيءَ جي کثافت = 1×10 ³ ڪلوگرام/م ³ = 1000 ڪلوگرام/م ³

گهربل: ڪاٺ جي کثافت (x)

حل:

ڪاٺ جي کثافت 600 ڪلوگرام/م ³ = 6 x 10 ² ڪلوگرام/م ^{3 آهي.}

1. فلوئڊ اسٽيٽڪس ڇا آهي؟
   • جواب: فلوئڊ اسٽيٽڪس، جنهن کي هائيڊرو اسٽيٽڪس پڻ چيو ويندو آهي، فلوئڊ ميڪينڪس جي شاخ آهي جيڪا آرام تي فلوئڊز ۽ ٻرندڙ شين ۽ ڪنٽينر جي ڀتين تي جامد فلوئڊز پاران استعمال ٿيندڙ قوتن جو مطالعو ڪري ٿي.
2. ڪنهن به سيال ۾ دٻاءُ کوٽائي سان ڪيئن مختلف ٿيندو آهي؟
   • جواب: هڪ جامد سيال ۾، دٻاءُ ڪنهن به ڏنل کوٽائي کان مٿي سيال ڪالمن جي وزن جي ڪري کوٽائي سان لڪير سان وڌي ٿو. کوٽائي سان دٻاءُ ۾ تبديلي ڏنل آهي $\Delta P=\rho gh$، جتي $\rho$ سيال جي کثافت آهي، $g$ ڪشش ثقل جي تيزي آهي، ۽ $h$ کوٽائي آهي.
3. پاسڪل جو اصول ڇا آهي؟
   • جواب: پاسڪل جو اصول ٻڌائي ٿو ته بند ٿيل سيال تي لاڳو دٻاءُ ۾ تبديلي سيال جي سڀني حصن ۽ ان جي ڪنٽينر جي ڀتين ڏانهن بنا ڪنهن گهٽتائي جي منتقل ٿيندي آهي.
4. فلوئڊ اسٽيٽڪس جي اصولن جي بنياد تي هائيڊروولڪ لفٽ ڪيئن ڪم ڪندي آهي؟
   • جواب: هڪ هائيڊروولڪ لفٽ پاسڪل جي اصول کي استعمال ڪندي آهي. جڏهن هڪ ننڍڙي طاقت هڪ ننڍڙي پسٽن تي لاڳو ڪئي ويندي آهي، ته اهو سيال ۾ دٻاءُ پيدا ڪندو آهي. اهو دٻاءُ سڄي سيال ۾ بنا ڪنهن گهٽتائي جي منتقل ٿيندو آهي، هڪ وڏي پسٽن تي تمام گهڻي طاقت لڳائيندو آهي، جنهن جي ڪري لفٽ نسبتاً گهٽ ڪوشش سان ڳري شيون کڻي سگهي ٿي.
5. ڦوڪندڙ قوت ڇا آهي ۽ اهو فلوئڊ اسٽيٽڪس سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟
   • جواب: اُڀرندڙ قوت ڪنهن به ٻڏل شيءِ تي ڪنهن سيال طرفان لاڳو ڪيل مٿي واري قوت آهي. آرڪيميڊيز جي اصول موجب، ڪنهن به شيءِ تي اُڀرندڙ قوت شيءِ طرفان منتقل ڪيل سيال جي وزن جي برابر آهي.
6. شيون پاڻياٺ ۾ ڇو ترنديون يا ٻڏنديون آهن؟
   • جواب: ڪا شيءِ تري ٿي يا ٻڏي ٿي، اهو ان جي وزن ۽ ان جي توانائي جي وچ ۾ تعلق تي منحصر آهي. جيڪڏهن ان جي توانائي جي قوت (جڳندڙ پاڻياٺ جي ڪري) ان جي توانائي جي وزن کان وڌيڪ آهي، ته اها ترندي. جيڪڏهن ان جي توانائي جو وزن وڌيڪ آهي، ته اها ٻڏي ويندي.
7. هائيڊرو اسٽيٽڪ پريشر جو تصور ڇا آهي؟
   • جواب: هائيڊرو اسٽيٽڪ پريشر اهو دٻاءُ آهي جيڪو ڪنهن سيال طرفان ڪشش ثقل جي قوت جي ڪري آرام تي لڳايو ويندو آهي. اهو سيال ۾ کوٽائي سان لڪير سان وڌي ٿو، ۽ ان جو حساب هن طرح ڪيو ويندو آهي P=P₀​+ρgh، جتي P₀​ مٿاڇري تي دٻاءُ آهي، $\rho$ سيال جي کثافت آهي، $g$ ڪشش ثقل جي تيزي آهي، ۽ $h$ کوٽائي آهي.
8. هوا جو دٻاءُ سيال جي جامدات سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟
   • جواب: ماحول کي هڪ سيال سمجهي سگهجي ٿو. فضائي دٻاءُ اهو دٻاءُ آهي جيڪو هڪ ڏنل نقطي کان مٿي هوا جي وزن سان لڳايو ويندو آهي. اهو اوچائي سان گهٽجي ويندو آهي، جيئن مائع ۾ دٻاءُ گهٽجي ويندو آهي جيئن ڪو ماڻهو سيال ڪالم ۾ مٿي هلندو آهي.
9. ڪنٽينر جي شڪل ان جي اندر جامد سيال جي دٻاءُ جي ورڇ ۾ ڪهڙو ڪردار ادا ڪري ٿي؟
   • جواب: فلوئڊ اسٽيٽڪس ۾، ڏنل کوٽائي تي دٻاءُ صرف ان کوٽائي کان مٿي فلوئڊ ڪالمن جي اوچائي تي منحصر هوندو آهي، نه ته ڪنٽينر جي شڪل تي. تنهن ڪري، ڪنٽينر جي شڪل کان سواءِ هڪ مخصوص کوٽائي تي دٻاءُ ساڳيو هوندو آهي.
10. هائيڊرو اسٽيٽڪ پيراڊڪس جي اهميت ڇا آهي؟

• جواب: هائيڊرو اسٽيٽڪ تضاد اهو نمايان ڪري ٿو ته فلوئڊ اسٽيٽڪس ۾، ڪنٽينر جي تري ۾ جامد فلوئڊ پاران لاڳو ڪيل قوت صرف فلوئڊ ڪالم جي اوچائي تي منحصر آهي، نه ته ان جي حجم يا ڪنٽينر جي شڪل تي. اهڙيءَ طرح، ساڳئي فلوئڊ جي اوچائي سان تمام مختلف ڪنٽينر پنهنجي بنياد تي ساڳيو دٻاءُ وجهندا آهن، جيتوڻيڪ اهي مختلف مقدار ۾ فلوئڊ رکندا آهن.