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JEE Mains · Physics · STD 11 - तरलों के यांत्रिकी गुण
  • JEE Mains 2024
  • कठिन
  • MCQ

एक गोला जिसका आपेक्षिक घनत्व \(\sigma\) है और व्यास \(D\) है, उसमें एक संकेन्द्री गुहा है जिसका व्यास \(d\) है। \(\frac{D}{d}\) का सार्व अनुपात, यदि यह एक टैंक में पानी पर ठीक तैरता है तो _______ होगा।

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उत्तर और हल

सही उत्तर

(A) \(\left(\frac{\sigma}{\sigma-1}\right)^{\frac{1}{3}}\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

भार (w) \(=\frac{4}{3} \pi\left(\frac{D^3-d^3}{8}\right) \sigma g\)

उत्प्लावन बल \(\left(F_b\right)=1 \times \frac{4}{3} \pi\left(\frac{D^3}{8}\right) \cdot g\)

ठीक तैरने के लिए \(\Rightarrow \mathrm{W}=\mathrm{F}_{\mathrm{b}}\)

\(\Rightarrow\left(\mathrm{D}^3-\mathrm{d}^3\right) \sigma=\mathrm{D}^3\)

\(\Rightarrow 1-\frac{\mathrm{d}^3}{\mathrm{D}^3}=\frac{1}{\sigma}\)

\(\Rightarrow 1-\frac{1}{\sigma}=\left(\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{D}}\right)^3\)

\(\Rightarrow\left(\frac{\sigma}{\sigma-1}\right)^{\frac{1}{3}}=\left(\frac{\mathrm{D}}{\mathrm{d}}\right)\)

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