JEE Mains · Physics · STD 11 - गति के नियम
- JEE Mains 2018
- मध्यम
- MCQ
एक हाइड्रोजन अणु का द्रव्यमान \(3.32 \times 10^{-27} \,kg\) है। \(2\, cm ^{2}\) क्षेत्रफल की एक दीवार पर \(10^{23}\) प्रति सेकण्ड की दर से हाइड्रोजन अणु यदि अभिलम्ब से \(45^{\circ}\) पर प्रत्यास्थ टक्कर करके \(10^{3}\, m /s\) की गति से लौटते है, तो दीवार पर लगे दाब का निकटतम मान .......... होगा
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(D) \(2.35 \times 10^3\) \( N/m^2\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
\(\begin{array}{l}
Change\,in\,momentum\\
\Delta P = \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat j + \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat j + \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat i - \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat i\\
\Delta P = \frac{{2P}}{{\sqrt 2 }}\hat j = {I_H}\,molecule\\
\Rightarrow \,{I_{wall}} = - \frac{{2P}}{{\sqrt 2 }}\hat j
\end{array}\)
Change\,in\,momentum\\
\Delta P = \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat j + \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat j + \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat i - \frac{P}{{\sqrt 2 }}\hat i\\
\Delta P = \frac{{2P}}{{\sqrt 2 }}\hat j = {I_H}\,molecule\\
\Rightarrow \,{I_{wall}} = - \frac{{2P}}{{\sqrt 2 }}\hat j
\end{array}\)
\(\begin{array}{l}
pressure,P\\
= \frac{F}{A} = \frac{{\sqrt 2 P}}{A}n\,\,\,\,\,\left( {\,n = no.of\,particles} \right)\\
= \frac{{\sqrt 2 \times 3.32 \times {{10}^{ - 27}} \times {{10}^3} \times {{10}^{23}}}}{{2 \times {{10}^{ - 4}}}}\\
= 2.35 \times {10^3}N/{m^2}
\end{array}\)
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