$100\, cm$ લાંબી પાતળી નળી બંને બાજુથી બંધ કરેલી છે. જે સમક્ષિતિજ પડેલી છે જેનો વચ્ચેનો $20\, cm$ ભાગમાં પારો ભરેલો અને બીજા બે સમાન ભાગમાં વાતાવરણ દબાણે હવા ભરેલી છે.જો નળીને હવે શિરોલંબ કરવામાં આવે તો નળીમાં પારો ......... $cm$ લંબાઇનો દેખાશે. (નળીના આડછેડનું ક્ષેત્રફળ અચળ ધારો)
  • A$2.95$
  • B$5.18$
  • C$8.65$
  • D$0.0$
JEE MAIN 2013, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
Lengths of \(M\) and \(N\) are \((40-y)\) and \((40+y)\) respecively.

\(P_1=\) Preessure of par \(M\)

\(P_2=\) Pressure of part \(N\)

As temperature is constant

Therefore, we can write \(PV =\) constant

For \(M : P_0(40 A)=P_1(40-y) A\)

\(\Rightarrow P_1=\frac{P_0(40)}{(40-y)} \ldots \ldots .(\text { i })\)

For \(N : P_0(40 A)=P_2(40+y) A\)

\(\Rightarrow P_2=\frac{P_0 40}{(40+y)}\)

Here \(A=\) area of cross section of tube

Pressure at lower face \(\left(P_1\right)=\) Pressure at upper face \(\left(P_2\right)+\) Pressure due to mercury column of height \(20 cm\).

\(P_1=P_2=20 pg\)

Use (i) and (ii) in (iii)

\(P_0 \frac{40}{(40-y)}=\frac{P_0 40}{(40+y)}+20 p g\)

\(\frac{40 P_0}{(40-y)}-\frac{40 P_0}{(40+y)}=20 p g\)

\(40 \times 76 p g\left[\frac{2 y}{1600-y^2}\right]=20 p g\)

\((52)(2 y)=1600-y^2\)

\(304 y=1600-y^2\)

\(y^2+304 y-1600=0\)

Solving for \(y\), we get \(y=5.18\; cm\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    $1 \,\mu m$ ત્રિજ્યા ધરાવતું પાણીનું એક ટીપું જ્યાં ઉત્પ્લાવક બળ ના પ્રવર્તતું હોય તેવી જગ્યાએ પડે છે હવા માટે શ્યાનતા ગુણાંક $1.8 \times 10^{-5} \,Nsm ^{-2}$ અને તેની ધનતા પાણીની ધનતા $\left(10^{6} \,gm ^{-3}\right)$ કરતા અવગણી શકાય તેટલી છે. પાણીના ટીપાંનો અન્ય (ટર્મિનલ) વેગ............ $\times 10^{-6}\,ms ^{-1}$ હશે. (ગુરુત્વકર્ષી પ્રવેગ =$10$ $ms$ ${ }^{-2}$ લો.)
    View Solution
  • 2
    $750 \,kgm ^{-3}$ ની ઘનતા ધરાવતું એક પ્રવાહી એક સમક્ષિતિજ નળી કે જેના એક આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A _{1}=1.2 \times 10^{-2} \,m ^{2}$ અને બીજા ક્ષેત્રનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A_{2}=\frac{A_{1}}{2}$ છે, માંથી સરળતાથી વહે છે. નળીના પહોળા અને સાંકળા છેડાઓ વચ્ચે દબાણનો તફાવત $4500 \,Pa$ છે. પ્રવાહીનો વહન દર ............... $\times 10^{-3}\,m ^{3} s ^{-1}$ હશે.
    View Solution
  • 3
    એક $H$ ઊંચાઈના મોટા પાતને, $\rho$ ઘનતાના પ્રવાહીથી છલોધલ ભરવામાં આવે છે. તેની શિરોલંબ બાજુની સપાટી પર $r$ ત્રિજ્યાનું એક નાનું છિદ્ર બનાવવામાં આવે છે. (તળિયાની એકદમ નજીક) તો પ્રવાહીના દબાણને રોકવા માટે જરરી સમક્ષિતિજ બળ કેટલું હશે ?
    View Solution
  • 4
    એેક બરફ્નો બ્લોક તેલ ભરેલા પાત્રમાં તરી રહ્યો છે, જ્યારે બરફ પીગળી જશે ત્યારે તેલનું સ્તર ...........
    View Solution
  • 5
    $a $ ત્રિજયાની કેશનળી વચ્ચે દબાણનો તફાવત $P $ રાખવાથી પ્રવાહીનો વહન દર $Q$ છે.જો $ a/2 $ ત્રિજયા અને  $2P $ દબાણ કરવાથી પ્રવાહીના વહન દર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 6
    નળમાંથી પાણી પડે ત્યારે
    View Solution
  • 7
    જયારે સિકકો પાણીમાં પડે ત્યારે...
    View Solution
  • 8
    $5\, cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતી પાઇપમાથી પાણી $100\,$ લિટર પ્રતિ મિનિટ ના દરથી આવે તો પ્રવાહનો રેનોલ્ડ નંબર કયા ક્રમનો હશે? (પાણીની ઘનતા $= 1000\, kg/m^3$, પાણીનો શ્યાનતાગુણાંક  $= 1\, mPa\, s$)
    View Solution
  • 9
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ નળીમાં પ્રવાહીનું ડાબી બાજુથી જમણી બાજુ વહન થઈ રહ્યું છે. $A_1$ અને $A_2$ એ દર્શાવ્યા મુજબ નળીના આડછેદના ભાગોનું ક્ષેત્રફળ છે તો ઝડપ $\frac{v_1}{v_2}$ નો ગુણોત્તર ......... હશે ?
    View Solution
  • 10
    $d _1$ અને $d _2$ ઘનતા ધરાવતા પ્રવાહી એ સમાન દબાણ તફાવત હેઠળ આદર્શ કેપિલરી ટ્યુબમાં વહે છે.પ્રવાહીનું સમાન પ્રમાણ (દળ) વહન કરવા માટે લાગેલો સમય $t _1$ અને $t _2$ હોય, પ્રવાહીના શ્યાનતા ગુણાંકનો ગુણોતર $......... $
    View Solution