TG TET పేపర్ 2 - 5_భౌతికశాస్త్రం - టెస్ట్ 5 - పాస్కల్ నియమం, బెర్నౌలి సూత్రం మరియు తలతన్యత
Please keep at least one language enabled. || కనీసం ఒక భాషను ఎంచుకోండి.
Question 1
ప్రశ్న 1
Which statement correctly expresses Pascal's law for a confined fluid?
పరిమిత స్థలంలో బంధించబడిన ద్రవానికి పాస్కల్ నియమాన్ని సరిగ్గా తెలిపే వాక్యం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Pascal's law concerns the transmission of an externally applied pressure change through a confined fluid.
• The pressure change is transmitted undiminished throughout the fluid under the idealised conditions of the law.
• This does not mean that hydrostatic pressure is identical at different depths; depth can still produce pressure differences.
• The pressure change is transmitted undiminished throughout the fluid under the idealised conditions of the law.
• This does not mean that hydrostatic pressure is identical at different depths; depth can still produce pressure differences.
వివరణ:
• పాస్కల్ నియమం బంధించబడిన ద్రవానికి బయట నుంచి కలిగించిన పీడన మార్పు ప్రసరణకు సంబంధించినది.
• ఆదర్శ పరిస్థితుల్లో ఈ పీడన మార్పు ద్రవమంతటా తగ్గకుండా ప్రసరించబడుతుంది.
• దీనర్థం వేర్వేరు లోతుల్లో స్థిర ద్రవ పీడనం ఒకేలా ఉంటుందని కాదు; లోతు వల్ల పీడన వ్యత్యాసాలు ఉండవచ్చు.
• ఆదర్శ పరిస్థితుల్లో ఈ పీడన మార్పు ద్రవమంతటా తగ్గకుండా ప్రసరించబడుతుంది.
• దీనర్థం వేర్వేరు లోతుల్లో స్థిర ద్రవ పీడనం ఒకేలా ఉంటుందని కాదు; లోతు వల్ల పీడన వ్యత్యాసాలు ఉండవచ్చు.
Question 2
ప్రశ్న 2
In an ideal hydraulic lift, the small piston has an area of 5 cm² and the large piston has an area of 200 cm². If a force of 100 N is applied to the small piston and both pistons are at the same level, what force is produced at the large piston?
ఒక ఆదర్శ హైడ్రాలిక్ లిఫ్ట్‌లో చిన్న పిస్టన్ వైశాల్యం 5 cm², పెద్ద పిస్టన్ వైశాల్యం 200 cm². రెండు పిస్టన్లు ఒకే స్థాయిలో ఉన్నప్పుడు చిన్న పిస్టన్‌పై 100 N బలం ప్రయోగిస్తే పెద్ద పిస్టన్‌పై ఎంత బలం ఉత్పత్తి అవుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For an ideal hydraulic system at the same level, F₁/A₁ = F₂/A₂.
• F₂ = 100 × (200/5) = 100 × 40 = 4000 N.
• The force is multiplied because the same pressure acts over the larger piston area.
• F₂ = 100 × (200/5) = 100 × 40 = 4000 N.
• The force is multiplied because the same pressure acts over the larger piston area.
వివరణ:
• ఒకే స్థాయిలో ఉన్న ఆదర్శ హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థలో F₁/A₁ = F₂/A₂.
• F₂ = 100 × (200/5) = 100 × 40 = 4000 N.
• అదే పీడనం ఎక్కువ వైశాల్యం గల పిస్టన్‌పై పనిచేయడం వల్ల బలం పెరుగుతుంది.
• F₂ = 100 × (200/5) = 100 × 40 = 4000 N.
• అదే పీడనం ఎక్కువ వైశాల్యం గల పిస్టన్‌పై పనిచేయడం వల్ల బలం పెరుగుతుంది.
Question 3
ప్రశ్న 3
A force of 300 N is applied to a hydraulic piston of area 0.015 m². If the transmitted pressure acts on another piston of area 0.12 m² at the same level, what ideal output force is obtained?
0.015 m² వైశాల్యం గల హైడ్రాలిక్ పిస్టన్‌పై 300 N బలం ప్రయోగించారు. ప్రసరించిన పీడనం అదే స్థాయిలో ఉన్న 0.12 m² వైశాల్యం గల మరో పిస్టన్‌పై పనిచేస్తే ఆదర్శంగా లభించే బలం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Input pressure = F/A = 300/0.015 = 20,000 Pa.
• The transmitted pressure acts on the second piston, so F₂ = 20,000 × 0.12 = 2400 N.
• The calculation uses equal transmitted pressure, not equal force, on pistons of different areas.
• The transmitted pressure acts on the second piston, so F₂ = 20,000 × 0.12 = 2400 N.
• The calculation uses equal transmitted pressure, not equal force, on pistons of different areas.
వివరణ:
• ప్రవేశ పీడనం = F/A = 300/0.015 = 20,000 Pa.
• ఈ పీడనం రెండో పిస్టన్‌పై పనిచేస్తుంది కాబట్టి F₂ = 20,000 × 0.12 = 2400 N.
• వేర్వేరు వైశాల్యాల పిస్టన్లపై సమానంగా ప్రసరించేది పీడనం; బలం కాదు.
• ఈ పీడనం రెండో పిస్టన్‌పై పనిచేస్తుంది కాబట్టి F₂ = 20,000 × 0.12 = 2400 N.
• వేర్వేరు వైశాల్యాల పిస్టన్లపై సమానంగా ప్రసరించేది పీడనం; బలం కాదు.
Question 4
ప్రశ్న 4
In an ideal incompressible hydraulic system with no leakage, a small piston of area 4 cm² moves downward by 20 cm. If the large piston has area 40 cm², how far does it move upward?
లీకేజీ లేని, అసంపీడ్య ద్రవం గల ఆదర్శ హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థలో 4 cm² వైశాల్యం గల చిన్న పిస్టన్ 20 cm కిందికి కదిలింది. పెద్ద పిస్టన్ వైశాల్యం 40 cm² అయితే అది ఎంత దూరం పైకి కదులుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For an incompressible fluid with no leakage, displaced volumes are equal: A₁d₁ = A₂d₂.
• 4 × 20 = 40 × d₂, so d₂ = 2 cm.
• A hydraulic system gains force at the larger piston at the cost of a smaller displacement.
• 4 × 20 = 40 × d₂, so d₂ = 2 cm.
• A hydraulic system gains force at the larger piston at the cost of a smaller displacement.
వివరణ:
• లీకేజీ లేని అసంపీడ్య ద్రవానికి రెండు పిస్టన్లు స్థానభ్రంశం చేసే ఘనపరిమాణాలు సమానం: A₁d₁ = A₂d₂.
• 4 × 20 = 40 × d₂ కాబట్టి d₂ = 2 cm.
• హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థలో పెద్ద పిస్టన్ వద్ద బలం పెరుగుతుంది, కానీ దాని స్థానభ్రంశం తక్కువగా ఉంటుంది.
• 4 × 20 = 40 × d₂ కాబట్టి d₂ = 2 cm.
• హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థలో పెద్ద పిస్టన్ వద్ద బలం పెరుగుతుంది, కానీ దాని స్థానభ్రంశం తక్కువగా ఉంటుంది.
Question 5
ప్రశ్న 5
The operation of hydraulic brakes in vehicles primarily illustrates:
వాహనాల్లో హైడ్రాలిక్ బ్రేకుల పని ప్రధానంగా ఏ సూత్రాన్ని చూపుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Pressing the brake pedal produces a pressure change in the confined brake fluid.
• That pressure change is transmitted through the fluid to braking pistons at the wheels.
• This is an application of Pascal's law, not Bernoulli's principle or buoyancy.
• That pressure change is transmitted through the fluid to braking pistons at the wheels.
• This is an application of Pascal's law, not Bernoulli's principle or buoyancy.
వివరణ:
• బ్రేక్ పెడల్ను నొక్కినప్పుడు బంధించబడిన బ్రేక్ ద్రవంలో పీడన మార్పు ఏర్పడుతుంది.
• ఆ పీడన మార్పు ద్రవం ద్వారా చక్రాల వద్ద ఉన్న బ్రేకింగ్ పిస్టన్లకు ప్రసరించబడుతుంది.
• ఇది పాస్కల్ నియమం యొక్క అన్వయం; బెర్నౌలి సూత్రం లేదా ఉత్ప్లావకతకు సంబంధించినది కాదు.
• ఆ పీడన మార్పు ద్రవం ద్వారా చక్రాల వద్ద ఉన్న బ్రేకింగ్ పిస్టన్లకు ప్రసరించబడుతుంది.
• ఇది పాస్కల్ నియమం యొక్క అన్వయం; బెర్నౌలి సూత్రం లేదా ఉత్ప్లావకతకు సంబంధించినది కాదు.
Question 6
ప్రశ్న 6
In an ideal hydraulic device, the same increase in pressure reaches a small piston and a larger piston at the same level. Why can the larger piston exert a greater additional force?
ఒక ఆదర్శ హైడ్రాలిక్ పరికరంలో ఒకే స్థాయిలో ఉన్న చిన్న పిస్టన్ మరియు పెద్ద పిస్టన్‌కు సమాన పీడన పెరుగుదల చేరుతుంది. అయినప్పటికీ పెద్ద పిస్టన్ ఎందుకు ఎక్కువ అదనపు బలాన్ని కలిగించగలదు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Pascal's law transmits the same pressure change to both pistons under the stated conditions.
• The force produced by a pressure on a piston is F = PA.
• Therefore a larger piston area gives a larger force even though the transmitted pressure increase is the same.
• The force produced by a pressure on a piston is F = PA.
• Therefore a larger piston area gives a larger force even though the transmitted pressure increase is the same.
వివరణ:
• ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో పాస్కల్ నియమం ప్రకారం ఒకే పీడన మార్పు రెండు పిస్టన్లకు ప్రసరించబడుతుంది.
• పిస్టన్‌పై పీడనం కలిగించే బలం F = PA.
• కాబట్టి ప్రసరించిన పీడన పెరుగుదల సమానమైనప్పటికీ ఎక్కువ వైశాల్యం గల పిస్టన్ ఎక్కువ బలాన్ని ఇస్తుంది.
• పిస్టన్‌పై పీడనం కలిగించే బలం F = PA.
• కాబట్టి ప్రసరించిన పీడన పెరుగుదల సమానమైనప్పటికీ ఎక్కువ వైశాల్యం గల పిస్టన్ ఎక్కువ బలాన్ని ఇస్తుంది.
Question 7
ప్రశ్న 7
For steady flow of an ideal incompressible fluid along a horizontal streamline, what generally happens to the static pressure where the fluid speed is greater?
ఒక ఆదర్శ అసంపీడ్య ద్రవం సమాంతర ప్రవాహరేఖ వెంట స్థిరంగా ప్రవహిస్తున్నప్పుడు, ద్రవ వేగం ఎక్కువగా ఉన్న ప్రాంతంలో స్థిర పీడనం సాధారణంగా ఎలా ఉంటుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Along a horizontal streamline in ideal steady flow, Bernoulli's equation gives a trade-off between static pressure and kinetic-energy density.
• If the speed increases while height is unchanged, static pressure decreases.
• The statement should not be applied indiscriminately to every real-flow situation without Bernoulli's required conditions.
• If the speed increases while height is unchanged, static pressure decreases.
• The statement should not be applied indiscriminately to every real-flow situation without Bernoulli's required conditions.
వివరణ:
• ఆదర్శ స్థిర ప్రవాహంలో సమాంతర ప్రవాహరేఖ వెంట బెర్నౌలి సమీకరణం స్థిర పీడనం మరియు చలన శక్తి సాంద్రత మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతుంది.
• ఎత్తు మారకుండా వేగం పెరిగితే స్థిర పీడనం తగ్గుతుంది.
• బెర్నౌలి సూత్రానికి అవసరమైన పరిస్థితులు లేని ప్రతి వాస్తవ ప్రవాహానికి ఈ వాక్యాన్ని యాంత్రికంగా వర్తింపజేయరాదు.
• ఎత్తు మారకుండా వేగం పెరిగితే స్థిర పీడనం తగ్గుతుంది.
• బెర్నౌలి సూత్రానికి అవసరమైన పరిస్థితులు లేని ప్రతి వాస్తవ ప్రవాహానికి ఈ వాక్యాన్ని యాంత్రికంగా వర్తింపజేయరాదు.
Question 8
ప్రశ్న 8
Water flows steadily through a horizontal pipe. At section 1 the cross-sectional area is 4 cm² and speed is 2 m/s. At section 2 the area is 2 cm². Treat water as an ideal incompressible fluid of density 1000 kg/m³. What is the pressure difference P₁ − P₂?
నీరు ఒక సమాంతర పైపులో స్థిరంగా ప్రవహిస్తోంది. 1వ భాగంలో అడ్డముఖ వైశాల్యం 4 cm², వేగం 2 m/s. 2వ భాగంలో వైశాల్యం 2 cm². నీటిని 1000 kg/m³ సాంద్రత గల ఆదర్శ అసంపీడ్య ద్రవంగా తీసుకుంటే P₁ − P₂ ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Continuity gives A₁v₁ = A₂v₂, so v₂ = (4/2) × 2 = 4 m/s.
• At equal height, P₁ − P₂ = ½ρ(v₂² − v₁²) = ½ × 1000 × (16 − 4).
• Therefore P₁ − P₂ = 6000 Pa; the narrower, faster-flow section has lower static pressure.
• At equal height, P₁ − P₂ = ½ρ(v₂² − v₁²) = ½ × 1000 × (16 − 4).
• Therefore P₁ − P₂ = 6000 Pa; the narrower, faster-flow section has lower static pressure.
వివరణ:
• అవిచ్ఛిన్నత సంబంధం A₁v₁ = A₂v₂ ప్రకారం v₂ = (4/2) × 2 = 4 m/s.
• ఎత్తు సమానంగా ఉన్నప్పుడు P₁ − P₂ = ½ρ(v₂² − v₁²) = ½ × 1000 × (16 − 4).
• కాబట్టి P₁ − P₂ = 6000 Pa; సన్నని, ఎక్కువ వేగం గల భాగంలో స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
• ఎత్తు సమానంగా ఉన్నప్పుడు P₁ − P₂ = ½ρ(v₂² − v₁²) = ½ × 1000 × (16 − 4).
• కాబట్టి P₁ − P₂ = 6000 Pa; సన్నని, ఎక్కువ వేగం గల భాగంలో స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
Question 9
ప్రశ్న 9
In steady incompressible flow through a horizontal pipe that becomes narrower, which combination is expected under ideal Bernoulli conditions?
సమాంతర పైపు సన్నబడే భాగంలో ఆదర్శ బెర్నౌలి పరిస్థితుల కింద స్థిర అసంపీడ్య ప్రవాహానికి ఏ కలయిక ఆశించవచ్చు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Continuity requires an incompressible fluid to move faster through a smaller cross-sectional area.
• For horizontal ideal flow, Bernoulli's principle associates the higher speed with lower static pressure.
• Thus a constriction produces higher speed and lower static pressure under the stated conditions.
• For horizontal ideal flow, Bernoulli's principle associates the higher speed with lower static pressure.
• Thus a constriction produces higher speed and lower static pressure under the stated conditions.
వివరణ:
• అసంపీడ్య ద్రవం తక్కువ అడ్డముఖ వైశాల్యం గల భాగం ద్వారా ఎక్కువ వేగంతో ప్రవహించాలని అవిచ్ఛిన్నత నియమం సూచిస్తుంది.
• సమాంతర ఆదర్శ ప్రవాహంలో బెర్నౌలి సూత్రం ప్రకారం ఎక్కువ వేగం ఉన్న చోట స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
• కాబట్టి ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో సన్నని భాగంలో వేగం ఎక్కువగా, స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
• సమాంతర ఆదర్శ ప్రవాహంలో బెర్నౌలి సూత్రం ప్రకారం ఎక్కువ వేగం ఉన్న చోట స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
• కాబట్టి ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో సన్నని భాగంలో వేగం ఎక్కువగా, స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
Question 10
ప్రశ్న 10
In a simple perfume atomizer, fast-moving air passes across the top of a tube dipping into the liquid. Why can the liquid rise through the tube?
సాధారణ సువాసన ద్రవ స్ప్రేయర్‌లో, ద్రవంలో ముంచిన గొట్టం పైభాగం మీదుగా గాలి వేగంగా ప్రవహిస్తుంది. ద్రవం గొట్టంలో పైకి ఎందుకు ఎగసి రావచ్చు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Fast airflow near the tube opening can be associated with lower static pressure under the appropriate Bernoulli-flow conditions.
• The relatively higher pressure acting on the liquid reservoir then pushes liquid upward through the tube.
• The effect is pressure-driven; the liquid neither loses its weight nor rises solely because of surface tension.
• The relatively higher pressure acting on the liquid reservoir then pushes liquid upward through the tube.
• The effect is pressure-driven; the liquid neither loses its weight nor rises solely because of surface tension.
వివరణ:
• తగిన బెర్నౌలి ప్రవాహ పరిస్థితుల్లో గొట్టం ముఖద్వారం వద్ద వేగంగా ప్రవహించే గాలి తక్కువ స్థిర పీడనంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
• ద్రవ నిల్వ ఉపరితలంపై ఉన్న సాపేక్షంగా అధిక పీడనం ద్రవాన్ని గొట్టం ద్వారా పైకి నెడుతుంది.
• ఇది పీడన వ్యత్యాసం వల్ల జరిగే ప్రక్రియ; ద్రవం తన బరువును కోల్పోదు, తలతన్యత మాత్రమే కారణం కాదు.
• ద్రవ నిల్వ ఉపరితలంపై ఉన్న సాపేక్షంగా అధిక పీడనం ద్రవాన్ని గొట్టం ద్వారా పైకి నెడుతుంది.
• ఇది పీడన వ్యత్యాసం వల్ల జరిగే ప్రక్రియ; ద్రవం తన బరువును కోల్పోదు, తలతన్యత మాత్రమే కారణం కాదు.
Question 11
ప్రశ్న 11
Which set of conditions is most appropriate for applying the simple Bernoulli equation along a streamline?
ఒక ప్రవాహరేఖ వెంట సాధారణ బెర్నౌలి సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయడానికి అత్యంత అనుకూలమైన పరిస్థితుల సమితి ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• The standard school-level Bernoulli equation is applied to steady flow of an incompressible fluid when viscous energy losses are negligible, along a streamline.
• Significant viscosity, turbulence or energy dissipation can invalidate the simple relation.
• Therefore Bernoulli's equation should be applied only after checking the physical conditions.
• Significant viscosity, turbulence or energy dissipation can invalidate the simple relation.
• Therefore Bernoulli's equation should be applied only after checking the physical conditions.
వివరణ:
• పాఠశాల స్థాయిలో ఉపయోగించే సాధారణ బెర్నౌలి సమీకరణం స్థిరంగా ప్రవహించే అసంపీడ్య ద్రవానికి, స్నిగ్ధత వల్ల శక్తి నష్టాలను నిర్లక్ష్యం చేయగల పరిస్థితిలో, ప్రవాహరేఖ వెంట వర్తిస్తుంది.
• గణనీయమైన స్నిగ్ధత, అల్లకల్లోలం లేదా శక్తి వ్యయం ఉంటే సాధారణ సంబంధం సరిపోకపోవచ్చు.
• అందువల్ల భౌతిక పరిస్థితులను పరిశీలించిన తరువాతనే బెర్నౌలి సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయాలి.
• గణనీయమైన స్నిగ్ధత, అల్లకల్లోలం లేదా శక్తి వ్యయం ఉంటే సాధారణ సంబంధం సరిపోకపోవచ్చు.
• అందువల్ల భౌతిక పరిస్థితులను పరిశీలించిన తరువాతనే బెర్నౌలి సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయాలి.
Question 12
ప్రశ్న 12
Water flows steadily through an ideal pipe. Between two points its speed remains the same, but the second point is 5 m higher than the first. Taking water density = 1000 kg/m³ and g = 10 m/s², by how much is the pressure at the second point lower?
ఒక ఆదర్శ పైపులో నీరు స్థిరంగా ప్రవహిస్తోంది. రెండు బిందువుల మధ్య నీటి వేగం మారదు, కానీ రెండో బిందువు మొదటి బిందువుకంటే 5 m ఎత్తులో ఉంది. నీటి సాంద్రత = 1000 kg/m³, g = 10 m/s² అయితే రెండో బిందువులో పీడనం ఎంత తక్కువగా ఉంటుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Bernoulli's equation is P + ½ρv² + ρgh = constant along the streamline under the stated ideal conditions.
• Since the speeds are equal, the kinetic terms cancel and ΔP = ρgΔh = 1000 × 10 × 5 = 50,000 Pa.
• 50,000 Pa = 50 kPa, so the higher point has pressure lower by 50 kPa.
• Since the speeds are equal, the kinetic terms cancel and ΔP = ρgΔh = 1000 × 10 × 5 = 50,000 Pa.
• 50,000 Pa = 50 kPa, so the higher point has pressure lower by 50 kPa.
వివరణ:
• ఇచ్చిన ఆదర్శ పరిస్థితుల్లో ప్రవాహరేఖ వెంట బెర్నౌలి సమీకరణం P + ½ρv² + ρgh = స్థిరాంకం.
• రెండు చోట్ల వేగాలు సమానంగా ఉండటం వల్ల చలన శక్తి పదాలు రద్దవుతాయి; ΔP = ρgΔh = 1000 × 10 × 5 = 50,000 Pa.
• 50,000 Pa = 50 kPa కాబట్టి ఎత్తైన రెండో బిందువులో పీడనం 50 kPa తక్కువగా ఉంటుంది.
• రెండు చోట్ల వేగాలు సమానంగా ఉండటం వల్ల చలన శక్తి పదాలు రద్దవుతాయి; ΔP = ρgΔh = 1000 × 10 × 5 = 50,000 Pa.
• 50,000 Pa = 50 kPa కాబట్టి ఎత్తైన రెండో బిందువులో పీడనం 50 kPa తక్కువగా ఉంటుంది.
Question 13
ప్రశ్న 13
Water flows steadily in a horizontal ideal pipe. At point 1, pressure is 200 kPa and speed is 2 m/s. At point 2, speed is 6 m/s. Taking water density = 1000 kg/m³, what is the pressure at point 2?
ఒక సమాంతర ఆదర్శ పైపులో నీరు స్థిరంగా ప్రవహిస్తోంది. 1వ బిందువులో పీడనం 200 kPa, వేగం 2 m/s. 2వ బిందువులో వేగం 6 m/s. నీటి సాంద్రత = 1000 kg/m³ అయితే 2వ బిందువులో పీడనం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• At equal height, P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂².
• P₂ = 200,000 + ½(1000)(2² − 6²) = 200,000 − 16,000 = 184,000 Pa.
• Therefore P₂ = 184 kPa; the faster-flow point has the lower static pressure.
• P₂ = 200,000 + ½(1000)(2² − 6²) = 200,000 − 16,000 = 184,000 Pa.
• Therefore P₂ = 184 kPa; the faster-flow point has the lower static pressure.
వివరణ:
• సమాన ఎత్తులో P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂².
• P₂ = 200,000 + ½(1000)(2² − 6²) = 200,000 − 16,000 = 184,000 Pa.
• కాబట్టి P₂ = 184 kPa; ఎక్కువ వేగం గల బిందువులో స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
• P₂ = 200,000 + ½(1000)(2² − 6²) = 200,000 − 16,000 = 184,000 Pa.
• కాబట్టి P₂ = 184 kPa; ఎక్కువ వేగం గల బిందువులో స్థిర పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది.
Question 14
ప్రశ్న 14
At a liquid surface, surface tension can be defined as:
ద్రవ ఉపరితలం వద్ద తలతన్యతను ఎలా నిర్వచించవచ్చు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Surface tension is force per unit length associated with a line drawn on a liquid surface.
• The force acts tangent to the liquid surface and perpendicular to the chosen line; its SI unit is N/m.
• Force per unit area is pressure, while mass per unit volume is density.
• The force acts tangent to the liquid surface and perpendicular to the chosen line; its SI unit is N/m.
• Force per unit area is pressure, while mass per unit volume is density.
వివరణ:
• తలతన్యత అనేది ద్రవ ఉపరితలంపై గీసిన రేఖకు సంబంధించిన ప్రమాణ పొడవుకు బలం.
• ఈ బలం ద్రవ ఉపరితలానికి స్పర్శరేఖ దిశలో, ఎంచుకున్న రేఖకు లంబంగా పనిచేస్తుంది; దీని SI ప్రమాణం N/m.
• ప్రమాణ వైశాల్యానికి బలం పీడనం; ప్రమాణ ఘనపరిమాణానికి ద్రవ్యరాశి సాంద్రత.
• ఈ బలం ద్రవ ఉపరితలానికి స్పర్శరేఖ దిశలో, ఎంచుకున్న రేఖకు లంబంగా పనిచేస్తుంది; దీని SI ప్రమాణం N/m.
• ప్రమాణ వైశాల్యానికి బలం పీడనం; ప్రమాణ ఘనపరిమాణానికి ద్రవ్యరాశి సాంద్రత.
Question 15
ప్రశ్న 15
Why do small freely suspended liquid drops tend to become nearly spherical when gravitational effects are small?
గురుత్వ ప్రభావం స్వల్పంగా ఉన్నప్పుడు చిన్న స్వేచ్ఛా ద్రవ బిందువులు దాదాపు గోళాకారంగా మారడానికి ప్రధాన కారణం ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Surface tension tends to reduce the free surface area of a liquid.
• For a fixed volume, a sphere has the minimum possible surface area.
• Therefore small drops, for which gravity causes little distortion, tend toward a spherical shape.
• For a fixed volume, a sphere has the minimum possible surface area.
• Therefore small drops, for which gravity causes little distortion, tend toward a spherical shape.
వివరణ:
• తలతన్యత ద్రవ స్వేచ్ఛా ఉపరితల వైశాల్యాన్ని తగ్గించే దిశగా పనిచేస్తుంది.
• ఒక నిర్దిష్ట ఘనపరిమాణానికి గోళం కనిష్ఠ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• అందువల్ల గురుత్వం వల్ల వికృతి తక్కువగా ఉండే చిన్న బిందువులు గోళాకారానికి దగ్గరగా ఉంటాయి.
• ఒక నిర్దిష్ట ఘనపరిమాణానికి గోళం కనిష్ఠ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• అందువల్ల గురుత్వం వల్ల వికృతి తక్కువగా ఉండే చిన్న బిందువులు గోళాకారానికి దగ్గరగా ఉంటాయి.
Question 16
ప్రశ్న 16
What usually happens to the surface tension of water when soap or detergent is added?
నీటికి సబ్బు లేదా డిటర్జెంట్ కలిపినప్పుడు సాధారణంగా నీటి తలతన్యతకు ఏమవుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Soap and detergents act as surfactants and generally reduce the surface tension of water.
• Lower surface tension helps water spread and wet surfaces more effectively.
• Adding detergent does not normally make the surface tension exactly zero or automatically double it.
• Lower surface tension helps water spread and wet surfaces more effectively.
• Adding detergent does not normally make the surface tension exactly zero or automatically double it.
వివరణ:
• సబ్బు మరియు డిటర్జెంట్లు ఉపరితల క్రియాశీల పదార్థాలుగా పనిచేసి సాధారణంగా నీటి తలతన్యతను తగ్గిస్తాయి.
• తలతన్యత తగ్గడం వల్ల నీరు ఉపరితలంపై మరింత సులభంగా వ్యాపించి తడపగలదు.
• డిటర్జెంట్ కలిపితే తలతన్యత ఖచ్చితంగా సున్నా కావడం లేదా రెట్టింపు కావడం సాధారణంగా జరగదు.
• తలతన్యత తగ్గడం వల్ల నీరు ఉపరితలంపై మరింత సులభంగా వ్యాపించి తడపగలదు.
• డిటర్జెంట్ కలిపితే తలతన్యత ఖచ్చితంగా సున్నా కావడం లేదా రెట్టింపు కావడం సాధారణంగా జరగదు.
Question 17
ప్రశ్న 17
A clean steel needle can sometimes be supported on a calm water surface when placed very gently, even though steel is denser than water. Which effect is mainly responsible?
ఉక్కు నీటి కంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగి ఉన్నప్పటికీ, శుభ్రమైన ఉక్కు సూదిని చాలా జాగ్రత్తగా ఉంచితే ప్రశాంత నీటి ఉపరితలంపై కొన్నిసార్లు నిలిచి ఉండగలదు. దీనికి ప్రధాన కారణం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A gently placed needle can deform the water surface without immediately breaking through it.
• Surface-tension forces along the contact line can provide an upward component that helps support the needle.
• The density of steel has not changed, so this situation should not be explained simply by ordinary density-based floatation.
• Surface-tension forces along the contact line can provide an upward component that helps support the needle.
• The density of steel has not changed, so this situation should not be explained simply by ordinary density-based floatation.
వివరణ:
• జాగ్రత్తగా ఉంచిన సూది నీటి ఉపరితలాన్ని వెంటనే చీల్చకుండా కొద్దిగా వంచగలదు.
• స్పర్శ రేఖ వెంట పనిచేసే తలతన్యత బలాలకు పైకి దిశలో భాగం ఉండి సూదికి ఆధారాన్ని ఇవ్వగలదు.
• ఉక్కు సాంద్రత మారదు; కాబట్టి దీనిని కేవలం సాంద్రత ఆధారిత సాధారణ తేలడంతో వివరించరాదు.
• స్పర్శ రేఖ వెంట పనిచేసే తలతన్యత బలాలకు పైకి దిశలో భాగం ఉండి సూదికి ఆధారాన్ని ఇవ్వగలదు.
• ఉక్కు సాంద్రత మారదు; కాబట్టి దీనిని కేవలం సాంద్రత ఆధారిత సాధారణ తేలడంతో వివరించరాదు.
Question 18
ప్రశ్న 18
Water rises to a height h in a clean narrow glass capillary tube. Under otherwise identical conditions, if the tube radius is reduced to half, approximately what happens to the capillary-rise height?
శుభ్రమైన సన్నని గాజు కేశనాళికలో నీరు h ఎత్తు వరకు ఎగసింది. మిగతా పరిస్థితులన్నీ ఒకేలా ఉండగా గొట్టం వ్యాసార్థాన్ని సగానికి తగ్గిస్తే కేశనాళిక ఎగసే ఎత్తు సుమారుగా ఎలా మారుతుంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• For the same liquid, contact angle and temperature, capillary-rise height is inversely proportional to tube radius: h ∝ 1/r.
• Halving the radius therefore doubles the rise height.
• Thus the new capillary rise is approximately 2h under the stated conditions.
• Halving the radius therefore doubles the rise height.
• Thus the new capillary rise is approximately 2h under the stated conditions.
వివరణ:
• అదే ద్రవం, స్పర్శ కోణం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద కేశనాళిక ఎగసే ఎత్తు గొట్టం వ్యాసార్థానికి వ్యుత్క్రమానుపాతంలో ఉంటుంది: h ∝ 1/r.
• వ్యాసార్థాన్ని సగం చేస్తే ఎగసే ఎత్తు రెట్టింపు అవుతుంది.
• కాబట్టి ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో కొత్త ఎత్తు సుమారుగా 2h.
• వ్యాసార్థాన్ని సగం చేస్తే ఎగసే ఎత్తు రెట్టింపు అవుతుంది.
• కాబట్టి ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో కొత్త ఎత్తు సుమారుగా 2h.
Question 19
ప్రశ్న 19
A soap bubble has radius 1.0 mm and surface tension 0.030 N/m. What is the excess pressure inside the bubble compared with the outside? Use ΔP = 4T/r for a soap bubble.
ఒక సబ్బు బుడగ వ్యాసార్థం 1.0 mm, తలతన్యత 0.030 N/m. సబ్బు బుడగకు ΔP = 4T/r ఉపయోగిస్తే, బయట పీడనంతో పోలిస్తే బుడగ లోపలి అదనపు పీడనం ఎంత?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Convert the radius: 1.0 mm = 1.0 × 10⁻³ m.
• For a soap bubble, ΔP = 4T/r = 4 × 0.030/(1.0 × 10⁻³) = 120 Pa.
• The factor 4 occurs because a soap bubble has two liquid surfaces; using 2T/r would correspond to a single-interface liquid drop.
• For a soap bubble, ΔP = 4T/r = 4 × 0.030/(1.0 × 10⁻³) = 120 Pa.
• The factor 4 occurs because a soap bubble has two liquid surfaces; using 2T/r would correspond to a single-interface liquid drop.
వివరణ:
• వ్యాసార్థాన్ని మార్చాలి: 1.0 mm = 1.0 × 10⁻³ m.
• సబ్బు బుడగకు ΔP = 4T/r = 4 × 0.030/(1.0 × 10⁻³) = 120 Pa.
• సబ్బు బుడగకు రెండు ద్రవ ఉపరితలాలు ఉండటం వల్ల 4 గుణకం వస్తుంది; 2T/r అనేది ఒకే అంతర్ముఖం గల ద్రవ బిందువుకు వర్తిస్తుంది.
• సబ్బు బుడగకు ΔP = 4T/r = 4 × 0.030/(1.0 × 10⁻³) = 120 Pa.
• సబ్బు బుడగకు రెండు ద్రవ ఉపరితలాలు ఉండటం వల్ల 4 గుణకం వస్తుంది; 2T/r అనేది ఒకే అంతర్ముఖం గల ద్రవ బిందువుకు వర్తిస్తుంది.
Question 20
ప్రశ్న 20
Which matching of phenomenon and principle is correct?
ఘటన మరియు సూత్రం మధ్య సరైన జత ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Hydraulic lifts use transmission of pressure in a confined fluid, described by Pascal's law.
• Atomizers can use a fast airflow and associated pressure difference described at school level through Bernoulli's principle.
• Surface tension tends to minimise liquid surface area and explains the nearly spherical shape of small free drops.
• Atomizers can use a fast airflow and associated pressure difference described at school level through Bernoulli's principle.
• Surface tension tends to minimise liquid surface area and explains the nearly spherical shape of small free drops.
వివరణ:
• హైడ్రాలిక్ లిఫ్ట్లు బంధించబడిన ద్రవంలో పీడన ప్రసరణను ఉపయోగిస్తాయి; ఇది పాస్కల్ నియమం ద్వారా వివరించబడుతుంది.
• స్ప్రేయర్‌లో వేగంగా ప్రవహించే గాలి మరియు దానితో ఏర్పడే పీడన వ్యత్యాసాన్ని పాఠశాల స్థాయిలో బెర్నౌలి సూత్రంతో వివరిస్తారు.
• తలతన్యత ద్రవ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని తగ్గించే దిశగా పనిచేసి చిన్న స్వేచ్ఛా బిందువుల దాదాపు గోళాకారాన్ని వివరిస్తుంది.
• స్ప్రేయర్‌లో వేగంగా ప్రవహించే గాలి మరియు దానితో ఏర్పడే పీడన వ్యత్యాసాన్ని పాఠశాల స్థాయిలో బెర్నౌలి సూత్రంతో వివరిస్తారు.
• తలతన్యత ద్రవ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని తగ్గించే దిశగా పనిచేసి చిన్న స్వేచ్ఛా బిందువుల దాదాపు గోళాకారాన్ని వివరిస్తుంది.
Answer Key సమాధానాల పట్టిక
-
Question 1 ప్రశ్న 1Answer: B. A change in pressure applied to a confined fluid is transmitted undiminished throughout the fluid సమాధానం: B. బంధించబడిన ద్రవానికి కలిగించిన పీడన మార్పు ద్రవమంతటా తగ్గకుండా ప్రసరించబడుతుంది
-
Question 2 ప్రశ్న 2Answer || సమాధానం: D. 4000 N
-
Question 3 ప్రశ్న 3Answer || సమాధానం: A. 2400 N
-
Question 4 ప్రశ్న 4Answer || సమాధానం: C. 2 cm
-
Question 5 ప్రశ్న 5Answer: B. Pascal's law సమాధానం: B. పాస్కల్ నియమం
-
Question 6 ప్రశ్న 6Answer: C. Force equals pressure multiplied by area, and the larger piston has greater area సమాధానం: C. బలం = పీడనం × వైశాల్యం; పెద్ద పిస్టన్ వైశాల్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది
-
Question 7 ప్రశ్న 7Answer: A. It is lower సమాధానం: A. తక్కువగా ఉంటుంది
-
Question 8 ప్రశ్న 8Answer || సమాధానం: D. 6000 Pa
-
Question 9 ప్రశ్న 9Answer: C. Higher speed and lower pressure సమాధానం: C. ఎక్కువ వేగం మరియు తక్కువ పీడనం
-
Question 10 ప్రశ్న 10Answer: B. Fast air lowers the static pressure near the tube opening, allowing higher pressure on the liquid surface to push liquid upward సమాధానం: B. వేగంగా ప్రవహించే గాలి గొట్టం ముఖద్వారం వద్ద స్థిర పీడనాన్ని తగ్గిస్తుంది; ద్రవ ఉపరితలంపై ఉన్న అధిక పీడనం ద్రవాన్ని పైకి నెడుతుంది
-
Question 11 ప్రశ్న 11Answer: A. Steady, incompressible flow with negligible viscous energy loss సమాధానం: A. స్థిరమైన, అసంపీడ్య ప్రవాహం మరియు స్నిగ్ధత వల్ల శక్తి నష్టాన్ని నిర్లక్ష్యం చేయగల పరిస్థితి
-
Question 12 ప్రశ్న 12Answer || సమాధానం: C. 50 kPa
-
Question 13 ప్రశ్న 13Answer || సమాధానం: D. 184 kPa
-
Question 14 ప్రశ్న 14Answer: B. Force per unit length acting in the surface and perpendicular to an imaginary line drawn on the surface సమాధానం: B. ద్రవ ఉపరితలంపై గీసిన ఊహాత్మక రేఖకు లంబంగా, ఉపరితల సమతలంలో పనిచేసే ప్రమాణ పొడవుకు బలం
-
Question 15 ప్రశ్న 15Answer: C. Surface tension tends to minimise the surface area, and a sphere has the least surface area for a given volume సమాధానం: C. తలతన్యత ఉపరితల వైశాల్యాన్ని తగ్గించడానికి మొగ్గు చూపుతుంది; ఒకే ఘనపరిమాణానికి గోళానికి కనిష్ఠ ఉపరితల వైశాల్యం ఉంటుంది
-
Question 16 ప్రశ్న 16Answer: A. It decreases సమాధానం: A. తగ్గుతుంది
-
Question 17 ప్రశ్న 17Answer: D. Surface tension of water సమాధానం: D. నీటి తలతన్యత
-
Question 18 ప్రశ్న 18Answer: B. It becomes 2h సమాధానం: B. 2h అవుతుంది
-
Question 19 ప్రశ్న 19Answer || సమాధానం: C. 120 Pa
-
Question 20 ప్రశ్న 20Answer: A. Hydraulic lift – Pascal's law; atomizer – Bernoulli's principle; spherical small liquid drops – surface tension సమాధానం: A. హైడ్రాలిక్ లిఫ్ట్ – పాస్కల్ నియమం; స్ప్రేయర్ – బెర్నౌలి సూత్రం; చిన్న ద్రవ బిందువుల గోళాకారం – తలతన్యత