ద్రవ గతిశాస్త్ర ప్రశ్నలకు ఉదాహరణ

24 ద్రవ గతిశాస్త్ర ప్రశ్నల ఉదాహరణలు

టోరిసెల్లి సిద్ధాంతం

1. చిత్రంలో చూపిన విధంగా నీటితో నిండిన ఒక పెద్ద తొట్టి మరియు ఒక కుళాయి ఉన్నాయి. g = 10 ms ^-2 అయితే , కుళాయి నుండి వచ్చే నీటి తుంపర వేగం...

ఎ. 3 మిల్లీసెకన్లు^-1  

బి. 8 మి.సె ^-1

సి. 9 ఎంఎస్ ^-1

D. 30 ms ^-1

E. 900 ms ^-1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే :

ఎత్తు (h) = 85 సెం.మీ – 40 సెం.మీ = 45 సెం.మీ = 0,45 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

ప్రశ్న : కుళాయి నుండి నీటి తుంపర వేగం (v)

సమాధానం :

టోరిసెల్లి సిద్ధాంతం ప్రకారం, నీటి ఉపరితలం నుండి h దూరంలో ఉన్న రంధ్రం గుండా చిమ్మే నీటి వేగం, h ఎత్తు నుండి స్వేచ్ఛగా పడే నీటి వేగానికి సమానంగా ఉంటుంది.

స్వేచ్ఛా పతన చలన సూత్రం v _t ² = 2 gh ఉపయోగించి నీటి తుంపర వేగాన్ని లెక్కిస్తారు.

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9

v _t = √9 = 3 మీ/సె

సరైన సమాధానం A.

2. ఒక నీటి ట్యాంకు గోడలో ఒక రంధ్రం ఉంది (పటం చూడండి). ఆ రంధ్రం నుండి నీరు బయటకు వచ్చే వేగం… (g = 10 ms ^-2 )

ఎ. 12 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 10 మి.సె ^-1

సి. 6 ఎంఎస్ ^-1

D. 5 ms ^-1

E. 2 ms ^-1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే :

ఎత్తు (h) = 1,5 మీ – 0,25 మీ = 1,25 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

ప్రశ్న : రంధ్రం నుండి నీరు బయటకు వచ్చినప్పుడు దాని వేగం (v)

సమాధానం :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25

v _t = √25 = 5 మీ/సె

సరైన సమాధానం D.

3. ఒక జలాశయంలో 1 మీటరు ఎత్తు నీరు ఉంది (g = 10 ms ^-2 ) మరియు గోడలో ఒక లీక్ రంధ్రం ఉంది (పటం చూడండి). ఆ రంధ్రం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగం...

ఎ. 1 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 2 మి.సె ^-1

సి. 4 ఎంఎస్ ^-1

D. 8 ms ^-1

E. 10 ms ^-1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే :

ఎత్తు (h) = 1 మీ – 0,20 మీ = 0,8 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

ప్రశ్న : రంధ్రం నుండి నీరు బయటకు వచ్చినప్పుడు దాని వేగం (v)

సమాధానం :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16

v _t = √16 = 4 మీ/సె

సరైన సమాధానం D.

4. ఒక స్థూపం ఆదర్శ ద్రవంతో నింపబడి ఉంది. దాని గోడపై, పైభాగం నుండి 20 సెం.మీ. దూరంలో, స్థూపం ఘనపరిమాణం కంటే చాలా చిన్నదైన ఒక చిన్న రంధ్రం ఉంది, ఇది ద్రవం బయటకు ప్రవహించడానికి అనుమతిస్తుంది (పటంలో చూపిన విధంగా). ఆ చిన్న రంధ్రం నుండి వెలువడే నీటి జెట్ యొక్క వేగం ఎంత?

ఎ. 1,0 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 2,0 మి.సె ^–1

సి. 3,0 ఎంఎస్ ^–1

D. 5,0 ms ^–1

E. 5,5 ms ^–1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ఉపరితలం నుండి రంధ్రం దూరం (h) = 20 సెం.మీ = 0,2 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

ప్రశ్న: చిన్న రంధ్రం నుండి వచ్చే నీటి జెట్ ఎంత వేగంతో వెళుతుంది?

సమాధానం :

టోరిసెల్లి సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఒక రంధ్రం నుండి జెట్ లాగా వెలువడే నీటి వేగం, h ఎత్తు నుండి స్వేచ్ఛగా కిందకు పడే నీటి వేగానికి సమానంగా ఉంటుంది. గణితపరంగా:

సరైన సమాధానం బి.

5. ఒక నీటి ట్యాంకుకు పెద్ద అడ్డుకోత వైశాల్యం ఉండి, A వద్ద ఒక చిన్న రంధ్రం ఉంది. A రంధ్రం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగం...

A. h కు అనులోమానుపాతంలో

_{B అనేది h 1} కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది

C అనేది √h కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది

_{D అనేది h 2} కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది

_{E అనేది (h 1} – h ₂ ) కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

చర్చ

బెర్నౌలీ సమీకరణం:

P ₁ + 1/2 ρ v ₁ ² + ρ gh ₁ = P ₂ + 1/2 ρ v ₂ ² + ρ gh ₂

వివరణ: P ₁ = పీడనం 1, v ₁ = వేగం 1, h ₁ = ఎత్తు 1, ρ = సాంద్రత, g = గురుత్వాకర్షణ త్వరణం, P ₂ = పీడనం 2, v ₂ = వేగం 2, h ₂ = ఎత్తు 2

రంధ్రం A నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగాన్ని లెక్కించడానికి ఒక సమీకరణాన్ని రాబట్టడానికి ఈ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. ట్యాంక్ పైభాగం తెరిచి ఉంటే, అప్పుడు P ₁ = నీటి ఉపరితలంపై ఉన్న గాలి పీడనం. A బిందువు వద్ద ఒక చిన్న రంధ్రం ఉంటే, అప్పుడు P ₂ = ఆ చిన్న రంధ్రం వెలుపల ఉన్న గాలి పీడనం. ట్యాంక్‌కు సమీపంలో ఎక్కడైనా గాలి పీడనం ఒకే విధంగా ఉండాలి, కాబట్టి P ₁ = P _2. అందువల్ల, బెర్నౌలీ సమీకరణం నుండి P ₁ మరియు P ₂ లను తొలగించవచ్చు.

1/2 ρ v ₁ ² + ρ gh ₁ = 1/2 ρ v ₂ ² + ρ gh ₂

A లోని రంధ్రం చిన్నది కాబట్టి, ఆ రంధ్రం గుండా బయటకు వచ్చే నీటికి అధిక వేగం ఉంటుంది, అయితే తొట్టి యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం పెద్దది కాబట్టి నీటి మట్టం తగ్గే వేగం తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల v ₂ విలువ సున్నాకు చేరుకుంటుంది, తద్వారా 1/2 ρ v ₂ ² సమీకరణం నుండి తొలగించబడుతుంది.

వివరణ: v ₁ = రంధ్రం A నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగం, g = గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం = 9,8 మీ/సె ² , h = రంధ్రం A మరియు నీటి ఉపరితలం మధ్య దూరం.

సరైన సమాధానం C.

6. ఒక గొట్టంలో ఆదర్శ ద్రవం ఉంది. గొట్టం గోడలో రెండు చిన్న రంధ్రాలు (గొట్టం అడ్డుకోత కంటే చాలా చిన్నవి) ఉన్నాయి, వాటి ద్వారా ద్రవం బయటకు ఉబికి వస్తుంది (పటంలో చూపిన విధంగా). x ₁ మరియు x ₂ ల మధ్య నిష్పత్తి…..

ఎ. 2 : 3

బి. 3 : 5

సి. 2 : 5

డి. 4 : 5

E. 3 : 4

చర్చ

మొదట, గొట్టం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగాన్ని లెక్కించండి. టోరిసెల్లి సిద్ధాంతం ప్రకారం, గొట్టం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగం, h ₁ = 20 సెం.మీ = 0,2 మీటర్లు మరియు h ₂ = 50 సెం.మీ = 0,5 మీటర్ల ఎత్తు నుండి స్వేచ్ఛగా కిందపడినప్పుడు ఉండే నీటి వేగానికి సమానంగా ఉంటుంది.

సరైన సమాధానం D.

కొనసాగింపు సమీకరణం

7. నీరు పైపు A నుండి పైపు B కి ప్రవహించి, పైపు C కి కొనసాగుతుంది. A యొక్క అడ్డుకోత వైశాల్యానికి మరియు C యొక్క అడ్డుకోత వైశాల్యానికి గల నిష్పత్తి 8:3. పైపు A లో ప్రవాహ రేటు v కి సమానమైతే, పైపు C లో ప్రవాహ రేటు...

ఎ. 3/8 వి

బి. వి

సి. 8/3 వి

డి. 3 వి

E. 8 v

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

అడ్డుకోత వైశాల్యం A (A _A ) = 8

అడ్డుకోత వైశాల్యం C (A _C ) = 3

పైపు A లో ప్రవాహ రేటు (v _A ) = v

ప్రశ్న: పైపు C లో ప్రవాహ రేటు (v _C )

సమాధానం :

అవిచ్ఛిన్నత సమీకరణ సూత్రం:

A _A v _A = A _C v _C

8 v = 3 v _C

v _C = 8/3 v

సరైన సమాధానం C.

8. 12 సెం.మీ వ్యాసం గల ఒక పైపు ఒక చివర 8 సెం.మీ వ్యాసానికి సన్నబడుతుంది. పైపు యొక్క పెద్ద వ్యాసం గల భాగంలో ప్రవాహ వేగం 10 సెం.మీ/సె అయితే, సన్నబడిన చివర వద్ద ప్రవాహ వేగం.....

ఎ. 22,5 సెం.మీ/సె

బి. 4,4 సెం.మీ/సె

సుమారు 2,25 సెం.మీ/సె

డి. 0,44 సెం.మీ/సె

E. 0,225 సెం.మీ/సె

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

వ్యాసం 1 (d ₁ ) = 12 సెం.మీ, వ్యాసార్థం 1 (r ₁ ) = 6 సెం.మీ

వ్యాసం 2 (d ₂ ) = 8 సెం.మీ, వ్యాసార్థం 2 (r ₂ ) = 4 సెం.మీ

ప్రవాహ రేటు 1 (v ₁ ) = 10 సెం.మీ/సె

కావలసినది : ప్రవాహ రేటు 2 (v ₂ )

సమాధానం :

క్రాస్ సెక్షనల్ ఏరియా 1 (A ₁ ) = π r ² = π 6 ² = 36π cm ²

క్రాస్ సెక్షనల్ ఏరియా 2 (A ₂ ) = π r ² = π 4 ² = 16π cm ²

ద్రవ నిరంతర సమీకరణం:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(36π)(10) = (16π) v ₂

(36)(10) = (16) v ₂

360 = (16) v ₂

v ₂ = 360/16

v ₂ = 22,5 సెం.మీ/సె

సరైన సమాధానం A.

9. కింది పటంలో చూపిన విధంగా ఒక గొట్టం గుండా ద్రవం ప్రవహిస్తోంది. అడ్డుకోత వైశాల్యం A1 ₌ 8 సెం.మీ.2 ^, A2 ₌ 2 సెం.మీ.2 ^{మరియు} ద్రవ వేగం v2 ₌ 2 మీ/సె అయితే , v1 యొక్క పరిమాణం _…

ఎ. 0,5 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 1,0 మిల్లీసెకన్లు ^-1

C. 1,5 ms ^-1

D. 2,0 ms ^-1

E. 2,5 ms ^-1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే :

అడ్డుకోత వైశాల్యం 1 (A ₁ ) = 8 సెం.మీ ²

అడ్డుకోత వైశాల్యం 2 (A ₂ ) = 2 సెం.మీ ²

క్రాస్ సెక్షన్ 2 వద్ద ద్రవం యొక్క వేగం (v ₂ ) = 2 మీ/సె

కావలసినది : క్రాస్ సెక్షన్ 1 వద్ద ద్రవం యొక్క వేగం (v ₁ )

సమాధానం :

ద్రవ అవిచ్ఛిన్నత సమీకరణం :

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

8 v ₁ = (2)(2)

8 v ₁ = 4

v ₁ = 4 / 8 = 0,5 మీ/సె

సరైన సమాధానం A.

10. పటాన్ని చూడండి! పెద్ద అడ్డుకోత వ్యాసం చిన్న అడ్డుకోత వ్యాసానికి రెండింతలు ఉంటే, చిన్న పైపులో ద్రవ ప్రవాహ వేగం ….

ఎ. 01 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 04 మి.సె ⁻¹

సి. 08 ఎంఎస్ ⁻¹

D. 16 ms ⁻¹

E. 20 ms ⁻¹

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే :

పెద్ద క్రాస్-సెక్షనల్ వ్యాసం (d ₁ ) = 2

పెద్ద క్రాస్-సెక్షన్ వ్యాసార్థం (r ₁ ) = ½ d ₁ = ½ (2) = 1

పెద్ద క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం ( A ₁ ) = π r ₁ ² = π (1) ² = π (1) = π

చిన్న క్రాస్-సెక్షనల్ వ్యాసం (d ₂ ) = 1

చిన్న క్రాస్-సెక్షనల్ వ్యాసార్థం (r ₂ ) = ½ d ₂ = ½ (1) = ½

చిన్న క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం ( A ₂ ) = π r ₂ ² = π (1/2) ² = π (1/4) = ¼ π

_{పెద్ద క్రాస్} -సెక్షన్ వద్ద ద్రవ ప్రవాహ వేగం ( v1 ) = 4 మీ/సె

ప్రశ్న : చిన్న అడ్డుకోత వద్ద ద్రవ ప్రవాహ వేగం ( v ₂ )

సమాధానం :

ద్రవ అవిచ్ఛిన్నత సమీకరణం :

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

π 4 = ¼ π (v ₂ )

4 = ¼ (v ₂ )

v ₂ = 8 మీ/సె

సరైన సమాధానం C.

బెర్నౌలీ సూత్రం మరియు సమీకరణం

11. కింది ప్రకటన విమానంపై పనిచేసే ఉద్ధరణ బలానికి సంబంధించినది, అనగా...

ఎ. రెక్క కింద గాలి పీడనం కంటే రెక్క పైన గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

బి. రెక్కల కింద గాలి పీడనం విమానం యొక్క ఎత్తే శక్తిని ప్రభావితం చేయదు.

C. రెక్క కింద గాలి ప్రవాహ వేగం కంటే రెక్క పైన గాలి ప్రవాహ వేగం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

D. రెక్క కింద గాలి ప్రవాహ వేగం కంటే రెక్క పైన గాలి ప్రవాహ వేగం తక్కువగా ఉంటుంది.

E. గాలి ప్రవాహ వేగం విమానం యొక్క లిఫ్ట్‌ను ప్రభావితం చేయదు.

చర్చ

పీడన సూత్రం: P = F / A, ఇక్కడ P = పీడనం, F = బలం, A = ఉపరితల వైశాల్యం.

ఈ సూత్రం ప్రకారం, పీడనం బలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. కాబట్టి గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటే, నెట్టే గాలి బలం కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది. వస్తువులు కదలడానికి కారణం బలం, పీడనం కాదు.

బెర్నౌలీ సూత్రం ప్రకారం, గాలి వేగం ఎక్కువగా ఉంటే పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు గాలి వేగం తక్కువగా ఉంటే పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఒక విమానం పైకి లేవాలంటే, రెక్క కింద గాలి యొక్క నెట్టే శక్తి ఎక్కువగా ఉండాలి. రెక్క కింద గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు నెట్టే శక్తి కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది. రెక్క కింద గాలి వేగం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అక్కడ గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సరైన సమాధానం C.

12. కింది వాక్యాలను గమనించండి!

(1) విమానంపై ఎత్తే శక్తి

(2) హైడ్రాలిక్ పంపు

(3) దోమల స్ప్రే

(4) వేడి గాలి బెలూన్లు టేకాఫ్ చేయగలవు

బెర్నౌలీ నియమంపై ఆధారపడిన పై వాక్యము...

ఎ. (1) మరియు (2)

బి. (1) మరియు (3)

సి. (2) మరియు (4)

D. (1), (2), మరియు (4)

E. (1), (3), మరియు (4)

చర్చ

బెర్నౌలీ నియమం ఆధారంగా పనిచేసే సూత్రాలు గల ప్రకటనలు (1) విమానాలలో ఎత్తడం మరియు (3) దోమల స్ప్రేయర్లు. (2) హైడ్రాలిక్ పంపులు పాస్కల్ నియమం సూత్రంపై పనిచేస్తాయి. (4) వేడి గాలి బెలూన్లు ఆర్కిమెడిస్ నియమం (తేలడం) సూత్రంపై ఎగరగలవు.

సరైన సమాధానం బి.

13. చిత్రంలో, నీటిని ఒక కంప్రెసర్‌తో 120 kPa పీడనంతో కింది పైపు (1) లోకి పంప్ చేయగా, అది 1 ms ^-1 వేగంతో పైకి ప్రవహిస్తుంది (g = 10 ms ^-2 మరియు నీటి సాంద్రత 1000 kg.m ^-3 ). పై పైపు (II) లో నీటి పీడనం….

ఎ. 52,5 kPa

బి. 67,5 kPa

C. 80,0 kPa

D. 92,5 kPa

E. 107,5 kPa

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

పెద్ద పైపు వ్యాసార్థం (r ₁ ) = 12 సెం.మీ.

చిన్న పైపు వ్యాసార్థం (r ₂ ) = 6 సెం.మీ.

పెద్ద పైపులో నీటి పీడనం (p ₁ ) = 120 kPa = 120.000 పాస్కల్

పెద్ద పైపులో నీటి వేగం (v ₁ ) = 1 ms ^-1

పెద్ద పైపు ఎత్తు (h ₁ ) = 0 మీ

చిన్న పైపు ఎత్తు (h ₂ ) = 2 మీ

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/ ^సె⁻²

^నీటి సాంద్రత = 1000 కిలోగ్రాములు.మీ⁻³

ప్రశ్న: పైపు 2 లో నీటి పీడనం (p ₂ )

సమాధానం :

పైపు 2 లో నీటి వేగాన్ని అవిచ్ఛిన్న సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(π r ₁ ² )(v ₁ ) = (π r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(12 ² )(1 మీ/సె) = (6 ² )(v ₂ )

144 = 36 v ₂

v ₂ = 144 / 36

v ₂ = 4 మీ/సె

పైపు 2 లోని నీటి పీడనాన్ని బెర్నౌలీ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

14. విమానంపై పనిచేసే ఉద్ధరణ బలానికి సంబంధించిన క్రింది ప్రకటన సరైనది...

ఎ. రెక్క కింద గాలి పీడనం కంటే రెక్క పైన గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

బి. రెక్కల కింద గాలి పీడనం విమానం యొక్క ఎత్తే శక్తిని ప్రభావితం చేయదు.

C. రెక్క కింద గాలి ప్రవాహ వేగం కంటే రెక్క పైన గాలి ప్రవాహ వేగం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

D. రెక్క కింద గాలి ప్రవాహ వేగం కంటే రెక్క పైన గాలి ప్రవాహ వేగం తక్కువగా ఉంటుంది.

E. గాలి ప్రవాహ వేగం విమానం యొక్క లిఫ్ట్‌ను ప్రభావితం చేయదు.

చర్చ

మునుపటి ప్రశ్న యొక్క చర్చను పోల్చండి.

సరైన సమాధానం C.

15. పటంలో చూపిన విధంగా, విమానం రెక్కలు గరిష్ట ఊర్ధ్వ ఉద్ధరణ శక్తిని కలిగి ఉండేలా రూపొందించబడ్డాయి. గాలి ప్రవాహ వేగం v మరియు గాలి పీడనం P అయితే, బెర్నౌలీ సూత్రం ప్రకారం, రూపకల్పన ఈ విధంగా చేయబడుతుంది...

ఎ. వి_A > వి_B అందువల్ల P_A పి_B

బి. v _A > v _B అయ్యేటట్లు P _A < P _B

C. v _A < v _B కాబట్టి P _A < P _B

D. v _A < v _B అయ్యేటట్లు P _A > P _B

E. v _A > v _B కాబట్టి P _A = P _B

చర్చ

విమానం రెక్కకు పైకి నెట్టే శక్తి ఉండాలంటే, రెక్క పైభాగంలోని శక్తి కంటే కింది భాగంలోని శక్తి ఎక్కువగా ఉండాలి.

రెక్క కింద గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటే, రెక్క కింద ఉండే నెట్టే బలం కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

బెర్నౌలీ సూత్రం ప్రకారం, రెక్క కింద గాలి వేగం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, రెక్క కింద గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

కాబట్టి v _A > v _B , అందువల్ల P _A < P _{B అవుతుంది.}

సరైన సమాధానం బి.

16. కింది వాక్యాన్ని గమనించండి!

(1) వెంచురిమీటర్

(2) దోమల స్ప్రే

(3) బారోమీటర్

(4) థర్మామీటర్

బెర్నౌలీ నియమాన్ని వర్తింపజేయడానికి సంబంధించిన ప్రకటన...

ఎ. (1) మరియు (2)

బి. (1) మరియు (3)

సి. (1) మరియు (4)

D. (2) మరియు (3)

E. (2) మరియు (4)

చర్చ

బెర్నౌలీ నియమం ఆధారంగా పనిచేసే పరికరాలు (1) వెంచురిమీటర్ మరియు (2) దోమల మందు చల్లే పరికరం. (3) జలస్థితిక పీడనం ఆధారంగా పనిచేసే బారోమీటర్ (4) వ్యాకోచం ఆధారంగా పనిచేసే పాదరసం లేదా ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్.

సరైన సమాధానం A.

17. కింది వాక్యాన్ని గమనించండి!

(1) హైడ్రాలిక్ పంపు

(2) కార్బ్యురేటర్

(3) వెంచురిమీటర్

(4) థర్మామీటర్

బెర్నౌలీ నియమం ఆధారంగా పనిచేసే సాధనాలు...

ఎ. (1) మరియు (2)

బి. (1) మరియు (3)

సి. (1) మరియు (4)

D. (2) మరియు (3)

E. (2) మరియు (4)

చర్చ

బెర్నౌలీ నియమం ఆధారంగా పనిచేసే సూత్రాలు కలిగిన పరికరాలు (2) కార్బ్యురేటర్లు మరియు (3) వెంచురిమీటర్లు. (1) హైడ్రోస్టాటిక్ పీడనం, పాస్కల్ నియమం ఆధారంగా పనిచేసే సూత్రాలు కలిగిన హైడ్రాలిక్ పంపులు. (4) వ్యాకోచం ఆధారంగా పనిచేసే సూత్రాలు కలిగిన పాదరసం లేదా ఆల్కహాల్ థర్మామీటర్లు.

సరైన సమాధానం D.

18. కింది చిత్రాన్ని చూడండి!

పెద్ద పైపు భూమికి 5 మీటర్ల ఎత్తులో మరియు చిన్న పైపు భూమికి 1 మీటర్ ఎత్తులో ఉన్నాయి. పెద్ద పైపులో నీటి ప్రవాహ వేగం 36 కి.మీ.గం ^-1 మరియు పీడనం 9,1 x 10 ⁵ పాస్కల్స్, కాగా చిన్న పైపులో పీడనం 2.10 ⁵ పాస్కల్స్, అయితే చిన్న పైపులో నీటి వేగం…. (నీటి సాంద్రత = 10 ³ కి.గ్రా.మీ ^-3 )

ఎ. 10 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 20 మిల్లీసెకన్లు ^-1

C. 30 ms ^-1

D. 40 ms ^-1

E. 50 ms ^-1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

పెద్ద పైపులో నీటి పీడనం (p ₁ ) = 9,1 x 10 ⁵ పాస్కల్ = 910.000 పాస్కల్

చిన్న పైపులో నీటి పీడనం (p ₂ ) = 2 x 10 ⁵ పాస్కల్ = 200.000 పాస్కల్

పెద్ద పైపులో నీటి వేగం (v ₁ ) = 36 కిమీ/గంట = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 మీ/సె

పెద్ద పైపు ఎత్తు (h ₁ ) = -4 మీటర్లు

చిన్న పైపు ఎత్తు (h ₂ ) = 0 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/ ^సె⁻²

^నీటి సాంద్రత = 1000 కిలోగ్రాములు.మీ⁻³

ప్రశ్న: ఒక చిన్న పైపులో నీటి వేగం (v ₂ )

సమాధానం :

ఒక చిన్న పైపులో నీటి వేగాన్ని (v ₂ ) బెర్నౌలీ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

సరైన సమాధానం D.

19. 15 సెం.మీ వ్యాసార్థం గల ఒక పైపు, 5 సెం.మీ వ్యాసార్థం గల మరొక పైపుకు అనుసంధానించబడి ఉంది. రెండూ క్షితిజసమాంతర స్థితిలో ఉన్నాయి. పెద్ద పైపులో నీటి ప్రవాహ రేటు 1 మీ/సె మరియు పీడనం 10⁵ N/m² అయితే ^, చిన్న ^{పైపులో} ( ^నీటి సాంద్రత 1 గ్రా/సెం.మీ³) పీడనం ^ఎంత ఉంటుంది?

ఎ. 10.000 N m ^-2

బి. 15.000 N m ^-2

C. 30.000 N m ^-2

D. 60.000 N m ^-2

E. 90.000 N m ^-2

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

పెద్ద పైపు వ్యాసార్థం (r ₁ ) = 15 సెం.మీ = 0,15 మీ

చిన్న పైపు వ్యాసార్థం (r ₂ ) = 5 సెం.మీ = 0,05 మీ

పెద్ద పైపులో నీటి పీడనం (p ₁ ) = 10 ⁵ N m ^-2 = 100.000 N m ^-2

పెద్ద పైపులో నీటి వేగం (v ₁ ) = 1 ms ^-1

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/ ^సె⁻²

నీటి సాంద్రత = 1 గ్రా/సెం.మీ³ ⁼ 1000 కిలోగ్రాములు/ ^మీ³

రెండు పైపులు క్షితిజ సమాంతర స్థితిలో ఉన్నాయి, అందువల్ల పైపు ఎత్తులో తేడా (Δh) = 0.

ప్రశ్న: చిన్న పైపులో పీడనం (p ₂ )

సమాధానం :

పైపు 2 లో నీటి వేగాన్ని అవిచ్ఛిన్న సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(π r ₁ ² )(v ₁ ) = (π r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(0,15 ² )(1 మీ/సె) = (0,05 ² )(v ₂ )

0,0225 = 0,0025 v ₂

v ₂ = 0,0225 / 0,0025

v ₂ = 9 మీ/సె

చిన్న పైపులోని పీడనం (p ₂ ) బెర్నౌలీ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది:

సరైన సమాధానం D.

బెర్నౌలీ సూత్రం

20. కింది చిత్రంలో ఉన్న దోమల నివారణ స్ప్రేయర్ చిత్రాన్ని చూడండి! P పీడనాన్ని మరియు v దోమల నివారణ ద్రవం యొక్క ప్రవాహ రేటును సూచిస్తుంది. దోమల నివారణ ద్రవాన్ని బయటకు తీయడానికి, మీరు...

ఎ. వి_A = వి_B మరియు పి_A = P_B

బి. v _A > v _B మరియు P _A > P _B

C. v _A > v _B మరియు P _A < P _B

D. v _A < v _B మరియు P _A > P _B

E. v _A < v _B మరియు P _A < P _B

చర్చ

v _A > v _B

p _A < p _B

సరైన సమాధానం C.

21. పటంలో చూపిన విధంగా, విమానం రెక్కలు గరిష్ట ఊర్ధ్వ ఉద్ధరణ శక్తిని కలిగి ఉండేలా రూపొందించబడ్డాయి. గాలి ప్రవాహ వేగం v మరియు గాలి పీడనం P అయితే, బెర్నౌలీ సూత్రం ప్రకారం రూపకల్పన ఈ విధంగా చేయబడుతుంది...

ఎ. వి_A > వి_B అందువల్ల P_A పి_B

బి. v _A > v _B అయ్యేటట్లు P _A < P _B

C. v _A < v _B కాబట్టి P _A < P _B

D. v _A < v _B అయ్యేటట్లు P _A > P _B

E. v _A > v _B కాబట్టి P _A = P _B

చర్చ

విమానం రెక్కకు పైకి నెట్టే శక్తి ఉండాలంటే, రెక్క పైభాగంలోని శక్తి కంటే కింది భాగంలోని శక్తి ఎక్కువగా ఉండాలి.

రెక్క కింది భాగంలో గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటే, ఆ భాగంపై పనిచేసే నెట్టే బలం కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది. P = F/A, ఇక్కడ పీడనం P, F కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. పీడనం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, బలం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.

బెర్నౌలీ సూత్రం ప్రకారం, రెక్క కింద గాలి వేగం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, రెక్క కింద గాలి పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది.

కాబట్టి v _A > v _B , అందువల్ల P _A < P _{B అవుతుంది.}

సరైన సమాధానం బి.

టోరిసెలి

22. 100 సెం.మీ. ఎత్తు గల ఒక నీటి ట్యాంకు నీటితో పూర్తిగా నింపబడి ఉంది. భూ ఉపరితలం నుండి 10 సెం.మీ. ఎత్తులో Q అనే రంధ్రం ఉంది. క్షితిజ సమాంతర నీటి జెట్ దూరం (x) ఎంత?

ఎ. 0,2 మీ

బి. 0,3 మీ

సి. 0,6 మీ

డి. 0,9 మీ

E. 1,0 మీ

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

నీటి ఉపరితలం నుండి రంధ్రం యొక్క దూరం (h) = 100 సెం.మీ – 10 సెం.మీ = 90 సెం.మీ = 0,9 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

ప్రశ్న: క్షితిజ సమాంతర నీటి జెట్ దూరం (x)

సమాధానం :

రంధ్రం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగం

టోరిసెల్లి సిద్ధాంతం ప్రకారం, రంధ్రం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి జెట్ వేగం, h ఎత్తు నుండి స్వేచ్ఛగా పడే నీటి వేగానికి సమానంగా ఉంటుంది. గణితపరంగా:

వివరణ: v = వేగం, g = గురుత్వాకర్షణ త్వరణం, h = నీటి ఉపరితలం నుండి రంధ్రానికి గల దూరం

రంధ్రం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి జెట్ వేగం:

నీరు భూ ఉపరితలానికి చేరడానికి పట్టే సమయ వ్యవధి

రంధ్రం నుండి నీరు నేలను చేరే వరకు జరిగే ప్రవాహం పారాబోలిక్ చలనం, ఇక్కడ పథం పక్కన ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఉంటుంది. పారాబోలిక్ చలనం నిలువు మరియు క్షితిజ సమాంతర చలనం అనే రెండు రకాల చలనాలను కలిగి ఉంటుందని భావిస్తారు. క్షితిజ సమాంతర చలనాన్ని ఈ విధంగా విశ్లేషిస్తారు. ఏకరీతి రేఖీయ చలనం మరియు ఈ సందర్భంలో నిలువు దిశ చలనం ఈ విధంగా విశ్లేషించబడుతుంది స్వేచ్ఛా పతన చలనం.

మొదట, స్వేచ్ఛా పతన సూత్రాన్ని ఉపయోగించి నీరు గాలిలో ఉండే సమయ వ్యవధిని లెక్కించండి.

ఇది తెలిసిన విషయమే:

రంధ్రం ఎత్తు (y) = 10 సెం.మీ = 0,1 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

అడిగినది: కాల వ్యవధి (t)

సమాధానం :

y = 1/2 gt ^{​​​​2}

0,1 = 1/2 (10) t ²

0,1 = 5 t ²

t ² = 0,1 / 5

t ² = 0,02

t = √0,02 సెకన్లు

క్షితిజ సమాంతర దూరం (x)

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ప్రారంభ వేగం (v _o = v _ox ) = 3 √2 మీ/సె

గాలిలో నీటి కాల వ్యవధి (t) = √0,02 సెకన్లు

ప్రశ్న: క్షితిజ సమాంతర దూరం (x)

సమాధానం :

v = x / t

x = vt = (3 √2) ( √0,02) = (3)(1,41)(0,14) = 0,59 = 0,6 మీటర్లు

సరైన సమాధానం C.

23. కింది చిత్రాన్ని చూడండి!

ఒక ట్యాంకులో 1 మీటరు ఎత్తు వరకు నీరు ఉంది. ట్యాంకు గోడలోని P బిందువు వద్ద ఒక అతి చిన్న రంధ్రం ఉంది, కాబట్టి బయటకు వచ్చే నీటి వేగం… (g = 10 మీ/ ^సె⁻² )

ఎ. 5 మిల్లీసెకన్లు^-1

బి. 4 మిల్లీసెకన్లు ^-1

C. 2,5 ms ^-1

D. 2 ms ^-1

E. 1,5 ms ^-1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

నీటి ఉపరితలం నుండి రంధ్రం యొక్క దూరం (h) = 100 సెం.మీ – 80 సెం.మీ = 20 సెం.మీ = 0,2 మీటర్లు

గురుత్వాకర్షణ వలన కలిగే త్వరణం (g) = 10 మీ/సె ²

ప్రశ్న: బయటకు వచ్చే నీటి వేగం (v)

సమాధానం :

రంధ్రం నుండి బయటకు వచ్చే నీటి జెట్ వేగం:

సరైన సమాధానం D.

వెంచురిమీటర్

24. వెంటూరిమీటర్ పైపు యొక్క పెద్ద భాగం యొక్క అడ్డుకోత వైశాల్యం A₁ = 6 సెం.మీ² మరియు చిన్న పైపు భాగం యొక్క అడ్డుకోత వైశాల్యం A₂ = 5 సెం.మీ²వెంటూరిమీటర్ పైపులోకి ప్రవేశించే నీటి వేగం... h = 20 సెం.మీ, g = 10 మీ/సె².
ఎ. 2 మీ/సె
బి. 3 మీ/సె
సి. 4 మీ/సె
డి. 5 మీ/సె
E. 6 మీ/సె
చర్చ :

సరైన సమాధానం బి.

 

ప్రశ్న మూలం:

సీనియర్ హైస్కూల్/వొకేషనల్ హైస్కూల్ విద్యార్థుల కోసం జాతీయ భౌతికశాస్త్ర పరీక్ష ప్రశ్నలు