TG TET పేపర్ 2 - 5_భౌతికశాస్త్రం - టెస్ట్ 4 - సాంద్రత, సాపేక్ష సాంద్రత మరియు తేలడం
Please keep at least one language enabled. || కనీసం ఒక భాషను ఎంచుకోండి.
Question 1
ప్రశ్న 1
Which relation correctly defines the density of a substance?
ఒక పదార్థం సాంద్రతను సరైన విధంగా నిర్వచించే సంబంధం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Density is the mass contained per unit volume of a substance.
• Therefore, density = mass/volume, or ρ = m/V.
• Weight is a force and should not be substituted for mass in the definition of density.
• Therefore, density = mass/volume, or ρ = m/V.
• Weight is a force and should not be substituted for mass in the definition of density.
వివరణ:
• సాంద్రత అనేది ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో ఉన్న ద్రవ్యరాశి.
• కాబట్టి సాంద్రత = ద్రవ్యరాశి/ఘనపరిమాణం, అంటే ρ = m/V.
• బరువు ఒక బలం; సాంద్రత నిర్వచనంలో ద్రవ్యరాశి స్థానంలో బరువును ఉపయోగించరాదు.
• కాబట్టి సాంద్రత = ద్రవ్యరాశి/ఘనపరిమాణం, అంటే ρ = m/V.
• బరువు ఒక బలం; సాంద్రత నిర్వచనంలో ద్రవ్యరాశి స్థానంలో బరువును ఉపయోగించరాదు.
Question 2
ప్రశ్న 2
What is the SI unit of density?
సాంద్రత యొక్క SI ప్రమాణం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Density is mass divided by volume.
• In SI, mass is measured in kilograms and volume in cubic metres.
• Hence the SI unit of density is kg/m³; N/m² is the unit of pressure.
• In SI, mass is measured in kilograms and volume in cubic metres.
• Hence the SI unit of density is kg/m³; N/m² is the unit of pressure.
వివరణ:
• సాంద్రత అనేది ద్రవ్యరాశిని ఘనపరిమాణంతో భాగించిన విలువ.
• SI పద్ధతిలో ద్రవ్యరాశిని కిలోగ్రాముల్లో, ఘనపరిమాణాన్ని ఘన మీటర్లలో కొలుస్తారు.
• అందువల్ల సాంద్రత యొక్క SI ప్రమాణం kg/m³; N/m² అనేది పీడనం యొక్క ప్రమాణం.
• SI పద్ధతిలో ద్రవ్యరాశిని కిలోగ్రాముల్లో, ఘనపరిమాణాన్ని ఘన మీటర్లలో కొలుస్తారు.
• అందువల్ల సాంద్రత యొక్క SI ప్రమాణం kg/m³; N/m² అనేది పీడనం యొక్క ప్రమాణం.
Question 3
ప్రశ్న 3
A solid has a mass of 0.54 kg and a volume of 200 cm³. What is its density in SI units?
ఒక ఘన వస్తువు ద్రవ్యరాశి 0.54 kg, ఘనపరిమాణం 200 cm³. SI ప్రమాణాల్లో దాని సాంద్రత ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Convert volume: 200 cm³ = 200 × 10⁻⁶ m³ = 0.0002 m³.
• Density = 0.54/0.0002 = 2700 kg/m³.
• Correct conversion of cubic centimetres to cubic metres is essential before using SI units.
• Density = 0.54/0.0002 = 2700 kg/m³.
• Correct conversion of cubic centimetres to cubic metres is essential before using SI units.
వివరణ:
• ఘనపరిమాణ మార్పిడి: 200 cm³ = 200 × 10⁻⁶ m³ = 0.0002 m³.
• సాంద్రత = 0.54/0.0002 = 2700 kg/m³.
• SI ప్రమాణాల్లో లెక్కించేటప్పుడు cm³ను m³కు సరిగ్గా మార్చడం అవసరం.
• సాంద్రత = 0.54/0.0002 = 2700 kg/m³.
• SI ప్రమాణాల్లో లెక్కించేటప్పుడు cm³ను m³కు సరిగ్గా మార్చడం అవసరం.
Question 4
ప్రశ్న 4
A material has a mass of 7.8 kg and density 2600 kg/m³. What is its volume?
ఒక పదార్థం ద్రవ్యరాశి 7.8 kg, సాంద్రత 2600 kg/m³. దాని ఘనపరిమాణం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• From ρ = m/V, volume V = m/ρ.
• V = 7.8/2600 = 0.003 m³.
• Substitution back gives 2600 × 0.003 = 7.8 kg, confirming the result.
• V = 7.8/2600 = 0.003 m³.
• Substitution back gives 2600 × 0.003 = 7.8 kg, confirming the result.
వివరణ:
• ρ = m/V నుండి ఘనపరిమాణం V = m/ρ.
• V = 7.8/2600 = 0.003 m³.
• తిరిగి తనిఖీ చేస్తే 2600 × 0.003 = 7.8 kg వస్తుంది; కాబట్టి ఫలితం సరైనది.
• V = 7.8/2600 = 0.003 m³.
• తిరిగి తనిఖీ చేస్తే 2600 × 0.003 = 7.8 kg వస్తుంది; కాబట్టి ఫలితం సరైనది.
Question 5
ప్రశ్న 5
A liquid has a density of 1.25 g/cm³. What is its density in kg/m³?
ఒక ద్రవం సాంద్రత 1.25 g/cm³. kg/m³లో దాని సాంద్రత ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
• Therefore 1.25 g/cm³ = 1.25 × 1000 = 1250 kg/m³.
• The conversion factor comes from converting both grams to kilograms and cubic centimetres to cubic metres.
• Therefore 1.25 g/cm³ = 1.25 × 1000 = 1250 kg/m³.
• The conversion factor comes from converting both grams to kilograms and cubic centimetres to cubic metres.
వివరణ:
• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
• కాబట్టి 1.25 g/cm³ = 1.25 × 1000 = 1250 kg/m³.
• గ్రాములను కిలోగ్రాములకు, cm³ను m³కు మార్చడం వల్ల ఈ మార్పిడి గుణకం వస్తుంది.
• కాబట్టి 1.25 g/cm³ = 1.25 × 1000 = 1250 kg/m³.
• గ్రాములను కిలోగ్రాములకు, cm³ను m³కు మార్చడం వల్ల ఈ మార్పిడి గుణకం వస్తుంది.
Question 6
ప్రశ్న 6
At school level, when water is used as the reference, relative density of a solid or liquid is:
పాఠశాల స్థాయిలో నీటిని ప్రమాణ పదార్థంగా తీసుకున్నప్పుడు, ఘన లేదా ద్రవ పదార్థం యొక్క సాపేక్ష సాంద్రత అంటే ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Relative density is the ratio of the density of a substance to the density of the reference substance, commonly water for solids and liquids.
• Both numerator and denominator have the same density unit, so the units cancel.
• Therefore relative density, also called specific gravity in this context, is dimensionless.
• Both numerator and denominator have the same density unit, so the units cancel.
• Therefore relative density, also called specific gravity in this context, is dimensionless.
వివరణ:
• సాపేక్ష సాంద్రత అనేది పదార్థ సాంద్రతకు ప్రమాణ పదార్థ సాంద్రతతో ఉన్న నిష్పత్తి; ఘనాలు, ద్రవాలకు సాధారణంగా నీటిని ప్రమాణంగా తీసుకుంటారు.
• లవం, హారం రెండింటికీ ఒకే సాంద్రత ప్రమాణం ఉండటం వల్ల ప్రమాణాలు రద్దవుతాయి.
• అందువల్ల ఈ సందర్భంలో నిర్దిష్ట గురుత్వం అని కూడా పిలిచే సాపేక్ష సాంద్రతకు ప్రమాణం ఉండదు.
• లవం, హారం రెండింటికీ ఒకే సాంద్రత ప్రమాణం ఉండటం వల్ల ప్రమాణాలు రద్దవుతాయి.
• అందువల్ల ఈ సందర్భంలో నిర్దిష్ట గురుత్వం అని కూడా పిలిచే సాపేక్ష సాంద్రతకు ప్రమాణం ఉండదు.
Question 7
ప్రశ్న 7
A liquid has density 800 kg/m³. If the density of water is 1000 kg/m³, what is the relative density of the liquid?
ఒక ద్రవం సాంద్రత 800 kg/m³. నీటి సాంద్రత 1000 kg/m³ అయితే ఆ ద్రవం సాపేక్ష సాంద్రత ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Relative density = density of liquid/density of water.
• Relative density = 800/1000 = 0.8.
• The answer has no unit because relative density is a ratio of like quantities.
• Relative density = 800/1000 = 0.8.
• The answer has no unit because relative density is a ratio of like quantities.
వివరణ:
• సాపేక్ష సాంద్రత = ద్రవ సాంద్రత/నీటి సాంద్రత.
• సాపేక్ష సాంద్రత = 800/1000 = 0.8.
• సమాన రకమైన రాశుల నిష్పత్తి కావడం వల్ల సమాధానానికి ప్రమాణం ఉండదు.
• సాపేక్ష సాంద్రత = 800/1000 = 0.8.
• సమాన రకమైన రాశుల నిష్పత్తి కావడం వల్ల సమాధానానికి ప్రమాణం ఉండదు.
Question 8
ప్రశ్న 8
A solid has a relative density of 2.7. Taking the density of water as 1000 kg/m³, what is the density of the solid?
ఒక ఘన పదార్థం సాపేక్ష సాంద్రత 2.7. నీటి సాంద్రతను 1000 kg/m³గా తీసుకుంటే ఘన పదార్థం సాంద్రత ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Relative density = density of solid/density of water.
• Density of solid = 2.7 × 1000 = 2700 kg/m³.
• Unlike relative density, the calculated density carries the unit kg/m³.
• Density of solid = 2.7 × 1000 = 2700 kg/m³.
• Unlike relative density, the calculated density carries the unit kg/m³.
వివరణ:
• సాపేక్ష సాంద్రత = ఘన పదార్థ సాంద్రత/నీటి సాంద్రత.
• ఘన పదార్థ సాంద్రత = 2.7 × 1000 = 2700 kg/m³.
• సాపేక్ష సాంద్రతకు ప్రమాణం లేకపోయినా, లెక్కించిన సాంద్రతకు kg/m³ ప్రమాణం ఉంటుంది.
• ఘన పదార్థ సాంద్రత = 2.7 × 1000 = 2700 kg/m³.
• సాపేక్ష సాంద్రతకు ప్రమాణం లేకపోయినా, లెక్కించిన సాంద్రతకు kg/m³ ప్రమాణం ఉంటుంది.
Question 9
ప్రశ్న 9
A uniform solid of density 900 kg/m³ is completely submerged in water of density 1000 kg/m³ and then released. Neglecting fluid resistance during the initial motion, what will it tend to do?
900 kg/m³ సాంద్రత గల సమాన ఘన వస్తువును 1000 kg/m³ సాంద్రత గల నీటిలో పూర్తిగా ముంచి తరువాత వదిలారు. ప్రారంభ చలనంలో ద్రవ నిరోధాన్ని నిర్లక్ష్యం చేస్తే అది ఏ దిశగా కదలడానికి మొగ్గు చూపుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For complete immersion, buoyant force is proportional to the density of water times the object's volume.
• Because the object's average density is less than water's density, its weight is less than the buoyant force when fully submerged.
• It therefore accelerates upward initially and can eventually float partially submerged.
• Because the object's average density is less than water's density, its weight is less than the buoyant force when fully submerged.
• It therefore accelerates upward initially and can eventually float partially submerged.
వివరణ:
• పూర్తిగా మునిగినప్పుడు ఉత్ప్లావక బలం నీటి సాంద్రత మరియు వస్తువు ఘనపరిమాణానికి అనుపాతంగా ఉంటుంది.
• వస్తువు సగటు సాంద్రత నీటి సాంద్రత కంటే తక్కువ కాబట్టి పూర్తిగా మునిగిన స్థితిలో దాని బరువు ఉత్ప్లావక బలం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
• అందువల్ల అది ప్రారంభంలో పైకి త్వరణం పొంది చివరకు పాక్షికంగా మునిగి తేలవచ్చు.
• వస్తువు సగటు సాంద్రత నీటి సాంద్రత కంటే తక్కువ కాబట్టి పూర్తిగా మునిగిన స్థితిలో దాని బరువు ఉత్ప్లావక బలం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
• అందువల్ల అది ప్రారంభంలో పైకి త్వరణం పొంది చివరకు పాక్షికంగా మునిగి తేలవచ్చు.
Question 10
ప్రశ్న 10
A uniform solid of density 1200 kg/m³ is placed in water of density 1000 kg/m³. If no other supporting force acts, what is its expected behaviour?
1200 kg/m³ సాంద్రత గల సమాన ఘన వస్తువును 1000 kg/m³ సాంద్రత గల నీటిలో ఉంచారు. ఇతర ఆధార బలం ఏదీ లేకపోతే దాని సాధారణ ప్రవర్తన ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The solid is denser than water: 1200 kg/m³ > 1000 kg/m³.
• Even when fully submerged, the maximum buoyant force from the displaced water is less than the solid's weight.
• Therefore, in the stated situation, the solid sinks.
• Even when fully submerged, the maximum buoyant force from the displaced water is less than the solid's weight.
• Therefore, in the stated situation, the solid sinks.
వివరణ:
• ఘన వస్తువు సాంద్రత నీటి సాంద్రత కంటే ఎక్కువ: 1200 kg/m³ > 1000 kg/m³.
• పూర్తిగా మునిగినప్పటికీ స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి వల్ల కలిగే ఉత్ప్లావక బలం వస్తువు బరువు కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
• అందువల్ల ఇచ్చిన పరిస్థితిలో ఘన వస్తువు మునుగుతుంది.
• పూర్తిగా మునిగినప్పటికీ స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి వల్ల కలిగే ఉత్ప్లావక బలం వస్తువు బరువు కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
• అందువల్ల ఇచ్చిన పరిస్థితిలో ఘన వస్తువు మునుగుతుంది.
Question 11
ప్రశ్న 11
According to the law of floatation, a body floating freely in equilibrium displaces a quantity of fluid whose:
తేలే నియమం ప్రకారం, సమతుల్యంలో స్వేచ్ఛగా తేలుతున్న వస్తువు స్థానభ్రంశం చేసే ద్రవానికి సంబంధించిన సరైన వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A freely floating body in equilibrium has zero net vertical force.
• Therefore its upward buoyant force equals its downward weight.
• Since buoyant force equals the weight of displaced fluid, the floating body displaces fluid whose weight equals its own weight.
• Therefore its upward buoyant force equals its downward weight.
• Since buoyant force equals the weight of displaced fluid, the floating body displaces fluid whose weight equals its own weight.
వివరణ:
• సమతుల్యంలో స్వేచ్ఛగా తేలే వస్తువుపై నికర నిలువు బలం సున్నా.
• అందువల్ల పైకి పనిచేసే ఉత్ప్లావక బలం కిందికి పనిచేసే వస్తువు బరువుకు సమానం.
• ఉత్ప్లావక బలం స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవ బరువుకు సమానం కాబట్టి, తేలే వస్తువు తన బరువుకు సమానమైన ద్రవ బరువును స్థానభ్రంశం చేస్తుంది.
• అందువల్ల పైకి పనిచేసే ఉత్ప్లావక బలం కిందికి పనిచేసే వస్తువు బరువుకు సమానం.
• ఉత్ప్లావక బలం స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవ బరువుకు సమానం కాబట్టి, తేలే వస్తువు తన బరువుకు సమానమైన ద్రవ బరువును స్థానభ్రంశం చేస్తుంది.
Question 12
ప్రశ్న 12
Which statement correctly distinguishes Archimedes' principle from the law of floatation?
ఆర్కిమిడీస్ సూత్రం మరియు తేలే నియమం మధ్య తేడాను సరిగ్గా తెలిపే వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Archimedes' principle states that buoyant force equals the weight of displaced fluid for an immersed body.
• The law of floatation concerns a freely floating body in equilibrium, for which buoyant force equals the body's weight.
• Thus floatation is an equilibrium application of buoyancy and should not be confused with the more general Archimedes relationship.
• The law of floatation concerns a freely floating body in equilibrium, for which buoyant force equals the body's weight.
• Thus floatation is an equilibrium application of buoyancy and should not be confused with the more general Archimedes relationship.
వివరణ:
• ఆర్కిమిడీస్ సూత్రం ప్రకారం మునిగిన వస్తువుపై ఉత్ప్లావక బలం స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవ బరువుకు సమానం.
• తేలే నియమం సమతుల్యంలో స్వేచ్ఛగా తేలే వస్తువుకు వర్తిస్తుంది; అప్పుడు ఉత్ప్లావక బలం వస్తువు బరువుకు సమానం.
• కాబట్టి తేలడం అనేది ఉత్ప్లావకతకు సంబంధించిన సమతుల్య అన్వయం; దీనిని సాధారణ ఆర్కిమిడీస్ సంబంధంతో కలపరాదు.
• తేలే నియమం సమతుల్యంలో స్వేచ్ఛగా తేలే వస్తువుకు వర్తిస్తుంది; అప్పుడు ఉత్ప్లావక బలం వస్తువు బరువుకు సమానం.
• కాబట్టి తేలడం అనేది ఉత్ప్లావకతకు సంబంధించిన సమతుల్య అన్వయం; దీనిని సాధారణ ఆర్కిమిడీస్ సంబంధంతో కలపరాదు.
Question 13
ప్రశ్న 13
A block of average density 600 kg/m³ floats in water of density 1000 kg/m³. What fraction of its volume is submerged?
600 kg/m³ సగటు సాంద్రత గల బ్లాక్ 1000 kg/m³ సాంద్రత గల నీటిలో తేలుతోంది. దాని ఘనపరిమాణంలో ఎంత భాగం నీటిలో మునుగుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For a uniformly dense floating body, fraction submerged = density of body/density of fluid.
• Fraction submerged = 600/1000 = 0.60.
• Therefore 60% of the block's volume is submerged and 40% is above the water.
• Fraction submerged = 600/1000 = 0.60.
• Therefore 60% of the block's volume is submerged and 40% is above the water.
వివరణ:
• సమాన సగటు సాంద్రత గల తేలే వస్తువుకు మునిగిన ఘనపరిమాణ భాగం = వస్తువు సాంద్రత/ద్రవ సాంద్రత.
• మునిగిన భాగం = 600/1000 = 0.60.
• కాబట్టి బ్లాక్ ఘనపరిమాణంలో 60% నీటిలో మునిగి, 40% నీటి పైన ఉంటుంది.
• మునిగిన భాగం = 600/1000 = 0.60.
• కాబట్టి బ్లాక్ ఘనపరిమాణంలో 60% నీటిలో మునిగి, 40% నీటి పైన ఉంటుంది.
Question 14
ప్రశ్న 14
A uniform block floats in water with 75% of its volume submerged. Taking water density as 1000 kg/m³, what is the average density of the block?
ఒక సమాన బ్లాక్ నీటిలో తేలుతూ దాని ఘనపరిమాణంలో 75% మునిగి ఉంది. నీటి సాంద్రతను 1000 kg/m³గా తీసుకుంటే బ్లాక్ సగటు సాంద్రత ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For floating equilibrium, ρbody/ρwater = submerged fraction.
• Therefore ρbody = 0.75 × 1000 = 750 kg/m³.
• A density below that of water is consistent with the block floating partially submerged.
• Therefore ρbody = 0.75 × 1000 = 750 kg/m³.
• A density below that of water is consistent with the block floating partially submerged.
వివరణ:
• తేలే సమతుల్యంలో ρవస్తువు/ρనీరు = మునిగిన ఘనపరిమాణ భాగం.
• అందువల్ల ρవస్తువు = 0.75 × 1000 = 750 kg/m³.
• నీటి సాంద్రత కంటే తక్కువ సాంద్రత ఉండటం బ్లాక్ పాక్షికంగా మునిగి తేలడంతో సరిపోతుంది.
• అందువల్ల ρవస్తువు = 0.75 × 1000 = 750 kg/m³.
• నీటి సాంద్రత కంటే తక్కువ సాంద్రత ఉండటం బ్లాక్ పాక్షికంగా మునిగి తేలడంతో సరిపోతుంది.
Question 15
ప్రశ్న 15
A block of average density 900 kg/m³ floats in water of density 1000 kg/m³. What percentage of its volume is above the water surface?
900 kg/m³ సగటు సాంద్రత గల బ్లాక్ 1000 kg/m³ సాంద్రత గల నీటిలో తేలుతోంది. దాని ఘనపరిమాణంలో ఎంత శాతం నీటి ఉపరితలం పైన ఉంటుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Fraction submerged = 900/1000 = 0.90, or 90%.
• The fraction above water is 100% − 90% = 10%.
• A common error is to report the submerged percentage when the question asks for the percentage above the surface.
• The fraction above water is 100% − 90% = 10%.
• A common error is to report the submerged percentage when the question asks for the percentage above the surface.
వివరణ:
• మునిగిన భాగం = 900/1000 = 0.90, అంటే 90%.
• నీటి పైన ఉన్న భాగం = 100% − 90% = 10%.
• ప్రశ్న నీటి పైన ఉన్న భాగాన్ని అడిగినప్పుడు మునిగిన శాతాన్ని సమాధానంగా ఇవ్వడం సాధారణ తప్పు.
• నీటి పైన ఉన్న భాగం = 100% − 90% = 10%.
• ప్రశ్న నీటి పైన ఉన్న భాగాన్ని అడిగినప్పుడు మునిగిన శాతాన్ని సమాధానంగా ఇవ్వడం సాధారణ తప్పు.
Question 16
ప్రశ్న 16
A body of mass 2 kg floats freely in water of density 1000 kg/m³. What volume of water does it displace?
2 kg ద్రవ్యరాశి గల వస్తువు 1000 kg/m³ సాంద్రత గల నీటిలో స్వేచ్ఛగా తేలుతోంది. అది ఎంత నీటి ఘనపరిమాణాన్ని స్థానభ్రంశం చేస్తుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• By the law of floatation, the mass of displaced water equals the body's mass when both weights are compared at the same g.
• Thus displaced-water mass = 2 kg, so V = m/ρ = 2/1000 = 0.002 m³.
• The same result follows from equating the body's weight to the buoyant force ρVg.
• Thus displaced-water mass = 2 kg, so V = m/ρ = 2/1000 = 0.002 m³.
• The same result follows from equating the body's weight to the buoyant force ρVg.
వివరణ:
• తేలే నియమం ప్రకారం, ఒకే g వద్ద బరువులను పోల్చినప్పుడు స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి ద్రవ్యరాశి వస్తువు ద్రవ్యరాశికి సమానం.
• కాబట్టి స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి ద్రవ్యరాశి = 2 kg; V = m/ρ = 2/1000 = 0.002 m³.
• వస్తువు బరువును ρVg ఉత్ప్లావక బలానికి సమానం చేసినా ఇదే ఫలితం వస్తుంది.
• కాబట్టి స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి ద్రవ్యరాశి = 2 kg; V = m/ρ = 2/1000 = 0.002 m³.
• వస్తువు బరువును ρVg ఉత్ప్లావక బలానికి సమానం చేసినా ఇదే ఫలితం వస్తుంది.
Question 17
ప్రశ్న 17
A solid of average density 1200 kg/m³ floats in a liquid of density 1500 kg/m³. What fraction of the solid's volume is submerged?
1200 kg/m³ సగటు సాంద్రత గల ఘన వస్తువు 1500 kg/m³ సాంద్రత గల ద్రవంలో తేలుతోంది. వస్తువు ఘనపరిమాణంలో ఎంత భాగం మునుగుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For floating equilibrium, fraction submerged = ρbody/ρfluid.
• Fraction submerged = 1200/1500 = 0.8.
• Thus 80% of the body's volume is submerged; a submerged fraction greater than 1 would be impossible for floating.
• Fraction submerged = 1200/1500 = 0.8.
• Thus 80% of the body's volume is submerged; a submerged fraction greater than 1 would be impossible for floating.
వివరణ:
• తేలే సమతుల్యంలో మునిగిన ఘనపరిమాణ భాగం = ρవస్తువు/ρద్రవం.
• మునిగిన భాగం = 1200/1500 = 0.8.
• కాబట్టి వస్తువు ఘనపరిమాణంలో 80% మునుగుతుంది; తేలే వస్తువుకు 1 కంటే ఎక్కువ మునిగిన భాగం సాధ్యం కాదు.
• మునిగిన భాగం = 1200/1500 = 0.8.
• కాబట్టి వస్తువు ఘనపరిమాణంలో 80% మునుగుతుంది; తేలే వస్తువుకు 1 కంటే ఎక్కువ మునిగిన భాగం సాధ్యం కాదు.
Question 18
ప్రశ్న 18
What is the principal use of a hydrometer?
హైడ్రోమీటర్ యొక్క ప్రధాన ఉపయోగం ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A hydrometer is a floating instrument used to determine the density or relative density of liquids.
• Its operation depends on floatation and buoyancy: it sinks until it displaces fluid of sufficient weight to balance its own weight.
• A barometer measures atmospheric pressure, while a thermometer measures temperature.
• Its operation depends on floatation and buoyancy: it sinks until it displaces fluid of sufficient weight to balance its own weight.
• A barometer measures atmospheric pressure, while a thermometer measures temperature.
వివరణ:
• హైడ్రోమీటర్ అనేది ద్రవాల సాంద్రత లేదా సాపేక్ష సాంద్రతను నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించే తేలే పరికరం.
• ఇది తేలడం మరియు ఉత్ప్లావకతపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది; తన బరువును సమతుల్యం చేసేంత ద్రవ బరువును స్థానభ్రంశం చేసే వరకు మునుగుతుంది.
• బారోమీటర్ వాతావరణ పీడనాన్ని, థర్మామీటర్ ఉష్ణోగ్రతను కొలుస్తాయి.
• ఇది తేలడం మరియు ఉత్ప్లావకతపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది; తన బరువును సమతుల్యం చేసేంత ద్రవ బరువును స్థానభ్రంశం చేసే వరకు మునుగుతుంది.
• బారోమీటర్ వాతావరణ పీడనాన్ని, థర్మామీటర్ ఉష్ణోగ్రతను కొలుస్తాయి.
Question 19
ప్రశ్న 19
The same hydrometer floats deeper in liquid P than in liquid Q. Assuming the readings are taken under comparable conditions, what can be concluded?
అదే హైడ్రోమీటర్ P ద్రవంలో Q ద్రవంలో కంటే ఎక్కువ లోతుగా మునిగి తేలుతోంది. కొలతలు సమాన పరిస్థితుల్లో తీసుకున్నాయని భావిస్తే ఏ నిర్ణయం సరైనది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The hydrometer must displace fluid whose weight balances its own weight.
• In a less dense liquid, a larger volume must be displaced to provide the same buoyant force, so the hydrometer sinks deeper.
• Therefore deeper immersion in P indicates that P is less dense than Q.
• In a less dense liquid, a larger volume must be displaced to provide the same buoyant force, so the hydrometer sinks deeper.
• Therefore deeper immersion in P indicates that P is less dense than Q.
వివరణ:
• హైడ్రోమీటర్ తన బరువును సమతుల్యం చేసేంత బరువు గల ద్రవాన్ని స్థానభ్రంశం చేయాలి.
• తక్కువ సాంద్రత గల ద్రవంలో అదే ఉత్ప్లావక బలం కోసం ఎక్కువ ఘనపరిమాణం స్థానభ్రంశం కావాలి; అందువల్ల హైడ్రోమీటర్ ఎక్కువ లోతుగా మునుగుతుంది.
• కాబట్టి Pలో ఎక్కువగా మునగడం అంటే P సాంద్రత Q కంటే తక్కువ అని అర్థం.
• తక్కువ సాంద్రత గల ద్రవంలో అదే ఉత్ప్లావక బలం కోసం ఎక్కువ ఘనపరిమాణం స్థానభ్రంశం కావాలి; అందువల్ల హైడ్రోమీటర్ ఎక్కువ లోతుగా మునుగుతుంది.
• కాబట్టి Pలో ఎక్కువగా మునగడం అంటే P సాంద్రత Q కంటే తక్కువ అని అర్థం.
Question 20
ప్రశ్న 20
A large steel ship can float on water even though steel itself is denser than water. Which explanation is best?
ఉక్కు స్వయంగా నీటి కంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉన్నప్పటికీ పెద్ద ఉక్కు నౌక నీటిపై తేలగలదు. ఉత్తమ వివరణ ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A ship includes a large hollow volume, so the average density of the entire ship is much lower than the density of solid steel alone.
• The hull displaces enough water for the weight of displaced water, and hence the buoyant force, to equal the ship's weight in floating equilibrium.
• Steel itself does not lose density, and a floating ship does not have a buoyant force greater than its weight while in equilibrium.
• The hull displaces enough water for the weight of displaced water, and hence the buoyant force, to equal the ship's weight in floating equilibrium.
• Steel itself does not lose density, and a floating ship does not have a buoyant force greater than its weight while in equilibrium.
వివరణ:
• నౌకలో పెద్ద బోలు ఘనపరిమాణం ఉండటం వల్ల మొత్తం నౌక సగటు సాంద్రత ఘన ఉక్కు సాంద్రత కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
• నౌక పొట్టు తన బరువుకు సమానమైన బరువు గల నీటిని స్థానభ్రంశం చేసేంత వరకు మునిగి, తేలే సమతుల్యంలో ఉత్ప్లావక బలం నౌక బరువుకు సమానం అవుతుంది.
• ఉక్కు తన స్వంత సాంద్రతను కోల్పోదు; సమతుల్యంలో తేలుతున్న నౌకపై ఉత్ప్లావక బలం దాని బరువుకంటే ఎక్కువగా ఉండదు.
• నౌక పొట్టు తన బరువుకు సమానమైన బరువు గల నీటిని స్థానభ్రంశం చేసేంత వరకు మునిగి, తేలే సమతుల్యంలో ఉత్ప్లావక బలం నౌక బరువుకు సమానం అవుతుంది.
• ఉక్కు తన స్వంత సాంద్రతను కోల్పోదు; సమతుల్యంలో తేలుతున్న నౌకపై ఉత్ప్లావక బలం దాని బరువుకంటే ఎక్కువగా ఉండదు.
Answer Key సమాధానాల పట్టిక
-
Question 1 ప్రశ్న 1Answer: B. Density = mass ÷ volume సమాధానం: B. సాంద్రత = ద్రవ్యరాశి ÷ ఘనపరిమాణం
-
Question 2 ప్రశ్న 2Answer || సమాధానం: A. kg/m³
-
Question 3 ప్రశ్న 3Answer || సమాధానం: C. 2700 kg/m³
-
Question 4 ప్రశ్న 4Answer || సమాధానం: D. 0.003 m³
-
Question 5 ప్రశ్న 5Answer || సమాధానం: B. 1250 kg/m³
-
Question 6 ప్రశ్న 6Answer: C. density of substance ÷ density of water, with no unit సమాధానం: C. పదార్థ సాంద్రత ÷ నీటి సాంద్రత; దీనికి ప్రమాణం ఉండదు
-
Question 7 ప్రశ్న 7Answer || సమాధానం: A. 0.8
-
Question 8 ప్రశ్న 8Answer || సమాధానం: D. 2700 kg/m³
-
Question 9 ప్రశ్న 9Answer: B. Rise toward the surface because its density is less than that of water సమాధానం: B. దాని సాంద్రత నీటి సాంద్రత కంటే తక్కువ కావడం వల్ల ఉపరితలం వైపు పైకి వస్తుంది
-
Question 10 ప్రశ్న 10Answer: A. It sinks సమాధానం: A. అది మునుగుతుంది
-
Question 11 ప్రశ్న 11Answer: C. weight is equal to the weight of the floating body సమాధానం: C. బరువు తేలుతున్న వస్తువు బరువుకు సమానం
-
Question 12 ప్రశ్న 12Answer: C. Archimedes' principle relates buoyant force to the weight of displaced fluid, while the law of floatation gives the equilibrium condition for a floating body సమాధానం: C. ఆర్కిమిడీస్ సూత్రం ఉత్ప్లావక బలాన్ని స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవ బరువుతో సంబంధపరుస్తుంది; తేలే నియమం తేలుతున్న వస్తువు సమతుల్య పరిస్థితిని తెలియజేస్తుంది
-
Question 13 ప్రశ్న 13Answer || సమాధానం: C. 60%
-
Question 14 ప్రశ్న 14Answer || సమాధానం: A. 750 kg/m³
-
Question 15 ప్రశ్న 15Answer || సమాధానం: D. 10%
-
Question 16 ప్రశ్న 16Answer || సమాధానం: B. 0.002 m³
-
Question 17 ప్రశ్న 17Answer || సమాధానం: C. 0.8
-
Question 18 ప్రశ్న 18Answer: A. To determine the density or relative density of liquids సమాధానం: A. ద్రవాల సాంద్రత లేదా సాపేక్ష సాంద్రతను నిర్ధారించడం
-
Question 19 ప్రశ్న 19Answer: D. P is less dense than Q సమాధానం: D. P సాంద్రత Q కంటే తక్కువ
-
Question 20 ప్రశ్న 20Answer: B. Its hollow structure makes its overall average density sufficiently low, allowing it to displace enough water for the buoyant force to balance its weight సమాధానం: B. దాని బోలు నిర్మాణం వల్ల మొత్తం సగటు సాంద్రత తగినంత తగ్గి, తన బరువును సమతుల్యం చేసే ఉత్ప్లావక బలం కోసం సరిపడా నీటిని స్థానభ్రంశం చేయగలదు