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JEE Mains · Physics · STD 11 - तरलों के यांत्रिकी गुण
  • JEE Mains 2025
  • कठिन
  • MCQ

एक पूर्णतः भरे हुए बेलनाकार पानी के टैंक पर विचार कीजिए जिसकी ऊँचाई 1.6 m और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल \(0.5 \mathrm{~m}^2\) है। इसकी भुजा में एक छोटा छिद्र है जो तल से 90 cm की ऊँचाई पर है। मान लीजिए, छिद्र का अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल पानी के टैंक के अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल की तुलना में नगण्य है। यदि टैंक में पानी की ऊपरी सतह पर 50 kg का भार लगाया जाता है तो छिद्र खुलने के क्षण में बाहर निकलने वाले पानी का वेग होगा : \(\left(\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2\right)\)

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उत्तर और हल

सही उत्तर

(D) \(4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या


बिंदुओं \(1 \& 2\) के बीच बर्नौली समीकरण लागू करें
\(\begin{aligned}
& P_1+\frac{1}{2} \rho v_1^2+\rho g h=P_2+\frac{1}{2} \rho v_2^2+0 \\
& P_0+\frac{\mathrm{mg}}{\mathrm{~A}}+\rho g \frac{70}{100}=P_0+\frac{1}{2} \rho v_2^2 \\
& \frac{5000}{0.5}+10^3 \times 10 \frac{70}{100}=\frac{1}{2} \times 10^3 v_2^2
\end{aligned}\)
\(\begin{aligned}
& 10^3+10^3 \times 7=\frac{10^3}{2} \mathrm{v}_2^2 \\
& \mathrm{v}_2^2=16 \\
& \mathrm{v}_2=4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
\end{aligned}\)
चूंकि टैंक का क्षेत्रफल बड़ा है, \(\mathrm{v}_1\) की तुलना में \(\mathrm{v}_2\) नगण्य है।
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