इस लेख में Mechanical Properties of Fluids (तरलों के यांत्रिक गुण) अध्याय के 30 महत्वपूर्ण बहुविकल्पीय प्रश्न हिंदी में सही उत्तर और संक्षिप्त व्याख्या सहित दिए गए हैं। यह सामग्री Class 11 Physics, NEET और CUET की तैयारी के लिए उपयोगी है।
Mechanical Properties of Fluids MCQ in Hindi
प्रश्न 1. दाब की SI इकाई क्या है?
A) न्यूटन B) पास्कल C) जूल D) वाट
उत्तर: B
व्याख्या: दाब = बल/क्षेत्रफल; इसकी SI इकाई पास्कल (Pa) या N/m² है।
प्रश्न 2. किसी द्रव में गहराई h पर गेज दाब का सूत्र है:
A) ρgh B) ρg/h C) gh/ρ D) ρh/g
उत्तर: A
व्याख्या: स्थिर द्रव में सतह से h गहराई पर वायुमंडलीय दाब से अधिक दाब P = ρgh होता है।
प्रश्न 3. स्थिर द्रव में एक ही क्षैतिज स्तर पर दाब (एक ही जुड़े द्रव में) कैसा होता है?
A) अलग-अलग B) समान C) हमेशा शून्य D) केवल ताप पर निर्भर
उत्तर: B
व्याख्या: स्थिर और जुड़े द्रव में समान गहराई पर दाब समान होता है।
प्रश्न 4. हाइड्रोलिक लिफ्ट किस सिद्धांत पर कार्य करती है?
A) आर्किमिडीज सिद्धांत B) पास्कल का नियम C) न्यूटन का तीसरा नियम मात्र D) स्नेल का नियम
उत्तर: B
व्याख्या: बंद द्रव पर लगाया गया दाब बिना कमी के सभी दिशाओं में संचारित होता है।
प्रश्न 5. उत्प्लावन बल की दिशा होती है:
A) नीचे B) ऊपर C) क्षैतिज D) गति की दिशा में हमेशा
उत्तर: B
व्याख्या: द्रव में डूबी वस्तु पर उत्प्लावन बल ऊपर की ओर लगता है, क्योंकि दाब नीचे की ओर अधिक होता है।
प्रश्न 6. आर्किमिडीज सिद्धांत के अनुसार उत्प्लावन बल बराबर होता है:
A) वस्तु के कुल आयतन के भार के B) विस्थापित द्रव के भार के C) वस्तु के घनत्व के D) द्रव के दाब के
उत्तर: B
व्याख्या: उत्प्लावन बल विस्थापित द्रव के भार के बराबर होता है।
प्रश्न 7. कोई वस्तु द्रव में तैरती है, तो संतुलन में उसका भार:
A) उत्प्लावन बल से अधिक B) उत्प्लावन बल के बराबर C) शून्य D) द्रव के दाब के बराबर
उत्तर: B
व्याख्या: तैरती वस्तु के संतुलन में नीचे की ओर भार और ऊपर की ओर उत्प्लावन बल बराबर होते हैं।
प्रश्न 8. किसी वस्तु का औसत घनत्व द्रव के घनत्व से कम हो, तो सामान्यतः वह:
A) तैरेगी B) हमेशा डूबेगी C) वाष्प बन जाएगी D) घनत्वहीन हो जाएगी
उत्तर: A
व्याख्या: यदि वस्तु का औसत घनत्व द्रव से कम है, तो वह पर्याप्त द्रव विस्थापित करके तैर सकती है।
प्रश्न 9. आदर्श द्रव के प्रवाह में निरंतरता समीकरण क्या बताता है?
A) A₁v₁ = A₂v₂ B) A₁/v₁ = A₂/v₂ C) A₁v₂ = A₂v₁ हमेशा D) P = ρgh
उत्तर: A
व्याख्या: असंपीड्य स्थिर प्रवाह में आयतन प्रवाह दर समान रहती है, इसलिए Av = स्थिर।
प्रश्न 10. संकरी नली में असंपीड्य द्रव की चाल सामान्यतः:
A) कम होती है B) अधिक होती है C) शून्य होती है D) हमेशा समान रहती है
उत्तर: B
व्याख्या: Av स्थिर होने के कारण क्षेत्रफल घटने पर चाल बढ़ती है।
प्रश्न 11. बर्नौली समीकरण आदर्श स्थिर प्रवाह में किसके संरक्षण से संबंधित है?
A) ऊर्जा B) विद्युत आवेश C) केवल द्रव्यमान का नाश D) तापमान का हमेशा स्थिर रहना
उत्तर: A
व्याख्या: बर्नौली सिद्धांत द्रव के प्रति इकाई आयतन दाब, गतिज और स्थितिज ऊर्जा के योग को प्रवाह रेखा पर स्थिर बताता है।
प्रश्न 12. क्षैतिज प्रवाह में द्रव की चाल बढ़ने पर आदर्श बर्नौली मॉडल के अनुसार स्थैतिक दाब:
A) बढ़ता है B) घटता है C) हमेशा शून्य D) अपरिवर्तित रहता है
उत्तर: B
व्याख्या: समान ऊँचाई पर P + ½ρv² स्थिर है; चाल बढ़ने पर स्थैतिक दाब घटता है।
प्रश्न 13. श्यानता किसका विरोध करती है?
A) द्रव की परतों के सापेक्ष गति B) गुरुत्व C) द्रव्यमान D) तापमान का अस्तित्व
उत्तर: A
व्याख्या: श्यानता द्रव की सन्निकट परतों के बीच सापेक्ष गति के विरुद्ध आंतरिक घर्षण है।
प्रश्न 14. श्यानता गुणांक की SI इकाई है:
A) Pa·s B) N/m C) kg/m³ D) J/s
उत्तर: A
व्याख्या: गतिक श्यानता की SI इकाई पास्कल-सेकंड (Pa·s) है।
प्रश्न 15. स्टोक्स के नियम के अनुसार छोटे गोलक पर श्यान प्रतिरोध बल का परिमाण है:
A) 6πηrv B) η/r C) ρgh D) ½mv²
उत्तर: A
व्याख्या: कम रेनॉल्ड्स संख्या पर गोलक के लिए F = 6πηrv, जहाँ η श्यानता, r त्रिज्या और v सापेक्ष चाल है।
प्रश्न 16. सीमांत चाल (terminal velocity) कब प्राप्त होती है?
A) जब परिणामी बल शून्य हो जाए B) जब गुरुत्व समाप्त हो C) जब वस्तु का द्रव्यमान शून्य हो D) जब द्रव स्थिर न हो
उत्तर: A
व्याख्या: जब भार, उत्प्लावन और श्यान प्रतिरोध का परिणामी शून्य होता है, तब वस्तु स्थिर सीमांत चाल से चलती है।
प्रश्न 17. पृष्ठ तनाव की SI इकाई है:
A) N/m B) N·m C) Pa·s D) kg/m³
उत्तर: A
व्याख्या: पृष्ठ तनाव बल प्रति इकाई लंबाई से व्यक्त किया जाता है, इसलिए इकाई N/m है।
प्रश्न 18. द्रव की बूंद लगभग गोलाकार क्यों होती है?
A) गुरुत्व हमेशा गोल बनाता है B) पृष्ठ क्षेत्रफल न्यूनतम करने के लिए पृष्ठ तनाव C) दाब शून्य होने से D) श्यानता न होने से
उत्तर: B
व्याख्या: निश्चित आयतन में गोले का पृष्ठ क्षेत्रफल न्यूनतम होता है; पृष्ठ तनाव सतह की ऊर्जा कम करने की प्रवृत्ति रखता है।
प्रश्न 19. केशिका नली में जल का ऊपर चढ़ना मुख्यतः किस कारण होता है?
A) पृष्ठ तनाव और आसंजन B) केवल जड़त्व C) केवल वायु का भार D) चुंबकीय बल
उत्तर: A
व्याख्या: जल का काँच से आसंजन और पृष्ठ तनाव के कारण केशिका में जल ऊपर उठ सकता है।
प्रश्न 20. समान द्रव और संपर्क कोण के लिए केशिका उत्थान h किसके व्युत्क्रमानुपाती है?
A) नली की त्रिज्या r B) गुरुत्वीय त्वरण C) पृष्ठ तनाव D) संपर्क कोण के कोसाइन
उत्तर: A
व्याख्या: h = 2T cosθ/(ρgr); अन्य राशियाँ स्थिर हों तो h ∝ 1/r।
प्रश्न 21. साबुन के बुलबुले में अतिरिक्त दाब (अंदर और बाहर का अंतर) लगभग है:
A) 2T/r B) 4T/r C) T/r D) ρgh
उत्तर: B
व्याख्या: साबुन के बुलबुले में दो सतहें होती हैं, इसलिए अतिरिक्त दाब ΔP = 4T/r।
प्रश्न 22. द्रव की एक अकेली गोल बूंद के अंदर अतिरिक्त दाब है:
A) T/r B) 2T/r C) 4T/r D) 8T/r
उत्तर: B
व्याख्या: एक सतह वाली गोल द्रव बूंद के लिए ΔP = 2T/r।
प्रश्न 23. रेनॉल्ड्स संख्या का उपयोग किसका अनुमान लगाने के लिए होता है?
A) प्रवाह के लैमिनर या अशांत होने की प्रवृत्ति B) द्रव का रंग C) केवल दाब की इकाई D) तापमान का शून्य
उत्तर: A
व्याख्या: रेनॉल्ड्स संख्या जड़त्वीय और श्यान प्रभावों के अनुपात का संकेत देती है और प्रवाह की प्रकृति समझने में उपयोगी है।
प्रश्न 24. लैमिनर प्रवाह में द्रव की परतें:
A) अनियमित भँवरों में चलती हैं B) सुव्यवस्थित तरीके से एक-दूसरे के सापेक्ष फिसलती हैं C) बिल्कुल नहीं चलतीं D) हमेशा ध्वनि की चाल से चलती हैं
उत्तर: B
व्याख्या: लैमिनर प्रवाह में द्रव परतें अपेक्षाकृत व्यवस्थित मार्गों पर बहती हैं।
प्रश्न 25. द्रव में गहराई दोगुनी करने पर गेज दाब (घनत्व और g स्थिर) होगा:
A) आधा B) दोगुना C) चार गुना D) अपरिवर्तित
उत्तर: B
व्याख्या: P = ρgh; गहराई दोगुनी करने पर गेज दाब भी दोगुना होता है।
प्रश्न 26. 2 m गहराई पर जल का गेज दाब कितना होगा? (ρ = 1000 kg/m³, g = 9.8 m/s²)
A) 980 Pa B) 1960 Pa C) 19,600 Pa D) 196,000 Pa
उत्तर: C
व्याख्या: P = ρgh = 1000 × 9.8 × 2 = 19,600 Pa।
प्रश्न 27. किसी द्रव में डूबी वस्तु पर उत्प्लावन बल किस पर निर्भर करता है?
A) विस्थापित द्रव के घनत्व और आयतन पर B) केवल वस्तु के रंग पर C) केवल पात्र के आकार पर D) केवल वस्तु के तापमान पर
उत्तर: A
व्याख्या: उत्प्लावन बल Fᵦ = ρ_fluid g V_displaced होता है।
प्रश्न 28. यदि नली का अनुप्रस्थ क्षेत्रफल आधा हो जाए और आयतन प्रवाह दर स्थिर हो, तो द्रव की चाल:
A) आधी B) दोगुनी C) चार गुनी D) अपरिवर्तित
उत्तर: B
व्याख्या: Q = Av स्थिर है; क्षेत्रफल आधा होने पर चाल दोगुनी हो जाती है।
प्रश्न 29. बर्नौली समीकरण P + ½ρv² + ρgh में प्रत्येक पद की इकाई क्या है?
A) केवल जूल B) दाब (Pa) C) केवल मीटर D) केवल न्यूटन
उत्तर: B
व्याख्या: प्रति इकाई आयतन ऊर्जा के सभी पदों की इकाई N/m² यानी पास्कल होती है।
प्रश्न 30. हाइड्रोमीटर किस सिद्धांत पर आधारित है?
A) आर्किमिडीज सिद्धांत B) ओम का नियम C) फैराडे का नियम D) स्नेल का नियम
उत्तर: A
व्याख्या: हाइड्रोमीटर द्रव में तैरकर उत्प्लावन बल के संतुलन के आधार पर द्रव का सापेक्ष घनत्व मापता है।
Mechanical Properties of Fluids के महत्वपूर्ण सूत्र
- दाब: P = F/A
- गहराई पर गेज दाब: P = ρgh
- उत्प्लावन बल: Fᵦ = ρ_fluid g V_displaced
- निरंतरता समीकरण: A₁v₁ = A₂v₂
- बर्नौली समीकरण: P + ½ρv² + ρgh = स्थिर (आदर्श स्थिर प्रवाह के लिए)
- स्टोक्स बल: F = 6πηrv
- केशिका उत्थान: h = 2T cosθ/(ρgr)
- द्रव बूंद का अतिरिक्त दाब: ΔP = 2T/r
- साबुन के बुलबुले का अतिरिक्त दाब: ΔP = 4T/r
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
द्रव में गहराई बढ़ने पर दाब क्यों बढ़ता है?
ऊपर मौजूद द्रव स्तंभ का भार बढ़ने के कारण गहराई के साथ दाब बढ़ता है। स्थिर द्रव में गेज दाब P = ρgh होता है।
पास्कल का नियम कहाँ उपयोग होता है?
हाइड्रोलिक लिफ्ट, हाइड्रोलिक ब्रेक और ऐसे उपकरणों में जहाँ बंद द्रव के माध्यम से दाब संचारित किया जाता है।
पृष्ठ तनाव क्या है?
पृष्ठ तनाव द्रव की सतह के प्रति इकाई लंबाई पर लगने वाले स्पर्शरेखीय बल से संबंधित गुण है, जो सतह क्षेत्रफल घटाने की प्रवृत्ति पैदा करता है।
बर्नौली सिद्धांत कब लागू होता है?
यह आदर्शीकृत स्थिर प्रवाह में, सामान्यतः असंपीड्य और नगण्य श्यानता वाले द्रव के लिए, एक ही प्रवाह रेखा के along लागू किया जाता है।
परीक्षा टिप: दाब, उत्प्लावन, निरंतरता समीकरण, बर्नौली सिद्धांत, श्यानता और पृष्ठ तनाव के सूत्रों का अभ्यास करें। संख्यात्मक प्रश्नों में SI इकाइयों का ध्यान रखें।
