पदार्थों के भौतिक गुण (Physical Properties of Materials) — प्रश्न 1 – 55
Total: 0/55Correct: 0Wrong: 0
1
A form of matter has no fixed shape but it has a fixed volume. An example of this
form of matter is :
पदार्थ के एक रूप का कोई निश्चित आकार नहीं होता है लेकिन इसका एक निश्चित आयतन (volume)
होता है। पदार्थ के इस रूप का एक उदाहरण है:
✅ Correct Answer: (C)
Among the given options, kerosene is a liquid, which has no fixed shape but it has a fixed
volume.
Carbon steel is a solid and has definite shape and volume, while krypton is a gas which has
neither a definite shape nor volume.
दिए गए विकल्पों में से, मिट्टी का तेल एक तरल (liquid) है, जिसका कोई निश्चित आकार नहीं है
लेकिन इसका एक निश्चित आयतन है।
कार्बन स्टील एक ठोस है और इसका निश्चित आकार और आयतन होता है, जबकि क्रिप्टन एक गैस है जिसका न
तो निश्चित आकार होता है और न ही आयतन।
68th B.P.S.C. (Pre) 2022
2
With reference to the mechanical properties of solids, which of the following
statement/s is/are correct?
(1) The Young's Modulus of rubber is greater than that of steel.
(2) The stretching of a coil is determined by its Shear Modulus.
ठोस पदार्थों के यांत्रिक गुणों के संदर्भ में, निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही
है/हैं?
(1) रबर का यंग मापांक (Young's Modulus) स्टील की तुलना में अधिक है।
(2) एक कुंडल (coil) का खिंचाव उसके शियर मापांक (Shear Modulus) द्वारा निर्धारित किया जाता है।
✅ Correct Answer: (A)
The Young's modulus (E), also known as modulus of elasticity, is defined as the ratio of
tensile stress to tensile strain. The Young's modulus for steel is much more than that for
rubber. For the same longitudinal strain, steel will have greater tensile stress than
rubber. Thus, statement (1) is incorrect.
The shear modulus (modulus of rigidity) measures the stiffness of a solid material in
response to shear stress. It describes a material's ability to resist deformation when
subjected to tangential forces. The stretching of a coil changes its shape, hence it is
determined by its shear modulus. Thus, statement (2) is correct.
यंग मापांक (E), जिसे लोच (elasticity) के मापांक के रूप में भी जाना जाता है, को तन्य तनाव
(tensile stress) और तन्य विकृति (tensile strain) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।
स्टील का यंग मापांक रबर की तुलना में बहुत अधिक होता है। समान अनुदैर्ध्य (longitudinal)
विकृति के लिए, स्टील में रबर की तुलना में अधिक तन्य तनाव होगा। अतः कथन (1) गलत है।
शियर मापांक (कठोरता का मापांक) कतरनी (shear) तनाव के जवाब में एक ठोस सामग्री की कठोरता को
मापता है। कुंडल (coil) को खींचने से उसका आकार बदल जाता है, इसलिए यह उसके शियर मापांक द्वारा
निर्धारित होता है। अतः कथन (2) सही है।
U.P. R.O./A.R.O. (Pre) 2023
3
Spherical form of raindrop is due to –
बारिश की बूंद का गोलाकार रूप (Spherical form) किसके कारण होता है –
✅ Correct Answer: (B)
The shape of a drop of rain is constrained by the surface tension, which tries to give it
the shape for which the surface area is minimum for the given volume.
The spherical shape has the minimum surface area. That's why rain drops acquire spherical
shape.
बारिश की एक बूंद का आकार सतह तनाव (surface tension) से विवश होता है, जो इसे वह आकार देने की
कोशिश करता है जिसके लिए दिए गए आयतन (volume) के लिए सतह क्षेत्र न्यूनतम हो।
गोलाकार आकार का सतह क्षेत्र न्यूनतम होता है। यही कारण है कि बारिश की बूंदें गोलाकार आकार
ग्रहण करती हैं।
A drop of water is spherical in shape. This is due to :
पानी की एक बूंद आकार में गोलाकार होती है। इसका कारण है:
✅ Correct Answer: (A)
A drop of water is spherical in shape due to surface tension. Surface tension pulls the
surface into the shape with the minimum possible surface area, which is a sphere.
पानी की एक बूंद सतह तनाव के कारण आकार में गोलाकार होती है। सतह तनाव सतह को न्यूनतम संभव सतह
क्षेत्र वाले आकार में खींचता है, जो एक गोला है।
Uttarakhand Lower Sub. (Pre) 2010
5
The rain drops are spherical because –
बारिश की बूंदें गोलाकार होती हैं क्योंकि –
✅ Correct Answer: (C)
The rain drops are spherical because the water has surface tension, which minimizes the
surface area for a given volume resulting in a spherical shape.
बारिश की बूंदें गोलाकार होती हैं क्योंकि पानी में सतह तनाव होता है, जो किसी दिए गए आयतन के
लिए सतह क्षेत्र को कम करता है जिसके परिणामस्वरूप एक गोलाकार आकार होता है।
U.P.P.C.S. (Pre) 2005
6
The tendency of a liquid drop to contract and occupy minimum area is due to :
किसी तरल बूंद (liquid drop) के सिकुड़ने और न्यूनतम क्षेत्र घेरने की प्रवृत्ति किसके
कारण होती है:
✅ Correct Answer: (A)
The tendency of a liquid drop to contract and occupy minimum area is due to surface tension.
It makes the surface of a liquid act like an elastic sheet.
एक तरल बूंद के सिकुड़ने और न्यूनतम क्षेत्र घेरने की प्रवृत्ति सतह तनाव के कारण होती है। यह
तरल की सतह को एक लोचदार शीट (elastic sheet) की तरह कार्य करने के लिए मजबूर करता है।
I.A.S. (Pre) 1997
7
Oil spreads on water surface because –
तेल पानी की सतह पर फैलता है क्योंकि –
✅ Correct Answer: (D)
Oil spreads on water surface because the surface tension of oil is less than water.
Therefore, when oil is poured over water, the greater value of surface tension of water
pulls oil in all directions, and as such it spreads on the water.
तेल पानी की सतह पर फैलता है क्योंकि तेल का सतह तनाव पानी की तुलना में कम होता है।
इसलिए, जब तेल पानी पर डाला जाता है, तो पानी के सतह तनाव का अधिक मान तेल को सभी दिशाओं में
खींचता है, और इस तरह यह पानी पर फैल जाता है।
U.P.P.S.C. (GIC) 2010 | U.P.P.C.S. (Pre) 1994
8
Kerosene oil floats on water because –
मिट्टी का तेल (Kerosene oil) पानी पर तैरता है क्योंकि –
✅ Correct Answer: (B)
According to the principle of buoyancy, an object or fluid with a lower density will float
on top of a fluid with a higher density.
Kerosene oil floats on water because its density is less than the density of water.
उत्प्लावकता (buoyancy) के सिद्धांत के अनुसार, कम घनत्व वाला कोई पदार्थ या तरल पदार्थ उच्च
घनत्व वाले तरल पदार्थ के ऊपर तैरता है।
मिट्टी का तेल पानी पर तैरता है क्योंकि इसका घनत्व पानी के घनत्व से कम होता है।
Uttarakhand Lower Sub. (Pre) 2010
9
Pressure inside a soap bubble is –
साबुन के बुलबुले के अंदर का दबाव (Pressure) होता है –
✅ Correct Answer: (A)
Soap bubbles are large because when soap dissolves in water, its surface tension is reduced.
The pressure inside a soap bubble is more than atmospheric pressure to balance the inward
pull of surface tension. Excess pressure = 4T/r (where T is surface tension and r is
radius).
साबुन के बुलबुले बड़े होते हैं क्योंकि जब साबुन पानी में घुल जाता है तो इसका सतह तनाव कम हो
जाता है।
सतह तनाव के अंदर की ओर खिंचाव को संतुलित करने के लिए साबुन के बुलबुले के अंदर का दबाव
वायुमंडलीय दबाव से अधिक होता है। अधिक दबाव = 4T/r (जहाँ T सतह तनाव है और r त्रिज्या है)।
U.P.P.C.S. (Pre) 2014 | U.P.P.C.S. (Pre) 1995
10
If two bubbles of soap of different diameter come in contact with a tube, then what
will happen?
यदि अलग-अलग व्यास (diameter) वाले साबुन के दो बुलबुले एक ट्यूब (नली) के संपर्क में
आते हैं, तो क्या होगा?
✅ Correct Answer: (B)
The excess pressure inside a soap bubble is inversely proportional to the radius of soap
bubble, i.e. p ∝ 1/r. So, smaller bubble has higher pressure.
When these two bubbles are connected by a tube, the air will flow from the smaller bubble
(high pressure) to the bigger bubble (low pressure).
Hence, the bigger bubble would grow at the expense of the smaller one.
साबुन के बुलबुले के अंदर अतिरिक्त दबाव साबुन के बुलबुले की त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती
(inversely proportional) होता है, यानी p ∝ 1/r. इसलिए छोटे बुलबुले में दबाव अधिक होता है।
जब इन दो बुलबुलों को एक ट्यूब से जोड़ा जाता है, तो हवा छोटे बुलबुले (उच्च दबाव) से बड़े
बुलबुले (कम दबाव) की ओर प्रवाहित होगी।
इसलिए, बड़े बुलबुले का आकार बढ़ेगा और छोटा बुलबुला और छोटा हो जाएगा।
R.A.S./R.T.S.(Pre) 2007
11
A hydrogen-inflated polythene balloon is released from the surface of the
Earth. As the balloon rises to an altitude up in the atmosphere, it will –
पृथ्वी की सतह से हाइड्रोजन से भरा पॉलिथीन का गुब्बारा छोड़ा जाता है। जैसे-जैसे
गुब्बारा वायुमंडल में ऊंचाई तक उठेगा, वह –
✅ Correct Answer: (C)
If a hydrogen-inflated polythene balloon is released from the surface of the Earth, it goes
up because hydrogen is lighter than air.
As it rises, the outside air (atmospheric) pressure at high altitudes decreases while the
pressure inside the balloon remains relatively constant.
Thus, the balloon will expand (increase in size) until the pressure inside the balloon
equals the pressure outside.
यदि पृथ्वी की सतह से हाइड्रोजन से भरा पॉलिथीन का गुब्बारा छोड़ा जाता है, तो यह ऊपर जाता है
क्योंकि हाइड्रोजन हवा से हल्की होती है।
जैसे-जैसे यह ऊपर उठता है, उच्च ऊंचाई पर बाहर का हवा का दबाव (वायुमंडलीय दबाव) कम हो जाता है
जबकि गुब्बारे के अंदर का दबाव अपेक्षाकृत स्थिर रहता है।
इस प्रकार, गुब्बारा तब तक फैलेगा (आकार में वृद्धि करेगा) जब तक कि गुब्बारे के अंदर का दबाव
बाहर के दबाव के बराबर न हो जाए।
I.A.S. (Pre) 2003
12
What happens when some charge is placed on a soap bubble?
जब साबुन के बुलबुले पर कुछ आवेश (charge) रखा जाता है तो क्या होता है?
✅ Correct Answer: (A)
When some charge (either positive or negative) is placed on a soap bubble, the charge will
distribute itself evenly over the surface of the bubble.
Due to electrostatic repulsion between the similar charges distributed on the surface, an
outward force acts on the bubble.
This repulsion causes the bubble to expand until the surface tension brings it to
equilibrium. Hence its radius increases.
जब साबुन के बुलबुले पर कुछ आवेश (सकारात्मक या नकारात्मक) रखा जाता है, तो आवेश बुलबुले की सतह
पर समान रूप से फैल जाएगा।
सतह पर वितरित समान आवेशों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण (repulsion) के कारण, बुलबुले पर
बाहर की ओर एक बल कार्य करता है।
इस प्रतिकर्षण के कारण बुलबुला तब तक फैलता है जब तक कि सतह तनाव (surface tension) उसे संतुलन
में न ला दे। इसलिए इसकी त्रिज्या (radius) बढ़ जाती है।
U.P.P.C.S. (Pre) 2019
13
Four wires of same material and dimensions as mentioned below are stretched by a load
of same magnitude separately. Which one of them will be elongated maximum?
नीचे बताए गए समान सामग्री और आयामों के चार तारों को समान परिमाण (magnitude) के भार
(load) से अलग-अलग खींचा जाता है। उनमें से कौन सा सबसे अधिक लम्बा (elongated) होगा?
✅ Correct Answer: (C)
All the four wires are made up of the same material, therefore, they have the equal Young's
modulus (modulus of elasticity).
Thus, the wire in option (c) has the maximum elongation.
चारों तार एक ही सामग्री से बने हैं, इसलिए, उनका यंग मापांक (लोच का मापांक) समान है।
सूत्र ΔL = (F * L) / (Y * π * r²) के अनुसार, चूंकि F और Y स्थिर हैं, बढ़ाव (elongation) ΔL
सीधे L / r² (या L / d²) के आनुपातिक है।
प्रत्येक विकल्प के लिए L/d² की गणना करने पर:
(A) 1 / 2² = 0.25
(B) 2 / 2² = 0.50
(C) 3 / 1.5² = 3 / 2.25 = 1.33 (अधिकतम)
(D) 1 / 1² = 1.0
इस प्रकार, विकल्प (c) के तार में अधिकतम बढ़ाव (खिंचाव) होगा।
I.A.S. (Pre) 2007
14
Consider the following statement –
If there were no phenomenon of capillarity, then
1. It would be difficult to use a kerosene lamp.
2. One would not be able to use a straw to consume a soft drink.
3. The blotting paper would fail to function.
4. The big trees that we see around would not have grown on the Earth.
Which of the following statements given above are correct?
निम्नलिखित कथन पर विचार करें -
यदि केशिकात्व (capillarity) की कोई घटना न होती, तो
1. मिट्टी के तेल (kerosene) के लैंप का उपयोग करना मुश्किल होगा।
2. शीतल पेय (soft drink) पीने के लिए कोई भी स्ट्रॉ (straw) का उपयोग नहीं कर पाएगा।
3. ब्लॉटिंग पेपर कार्य करने में विफल हो जाएगा।
4. जो बड़े-बड़े पेड़ हम आस-पास देखते हैं, वे धरती पर नहीं उगेंगे।
उपरोक्त में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?
✅ Correct Answer: (B)
Capillary action is the ability of a liquid to flow in narrow spaces without the assistance
of, or even in opposition to external forces like gravity.
Kerosene rises in the wick of the lamp through capillary action.
Blotting paper also works on the principle of capillary action. It has a large number of
pores on its surface which acts like a capillary tube.
Nature is an excellent user of capillary action. The fine roots of trees act as capillary
tubes, which provide them useful nutrients and water. Hence, statements 1, 3 and 4 are
correct.
However, if a person wants to consume the soft drink using a straw, he needs to impose some
external force by his mouth (creating a pressure difference). Capillary action takes place
without the assistance of any external force, thus statement 2 is incorrect (straws work on
pressure difference, not capillarity).
केशिकात्व (Capillary action) किसी तरल पदार्थ की संकीर्ण स्थानों (narrow spaces) में बहने की
क्षमता है, जिसमें गुरुत्वाकर्षण जैसे बाहरी बलों की सहायता नहीं होती है, या उनके विरोध में
भी।
मिट्टी के तेल के लैंप की बत्ती (wick) में केरोसिन केशिका क्रिया के माध्यम से ऊपर उठता है।
ब्लॉटिंग पेपर भी केशिका क्रिया के सिद्धांत पर कार्य करता है।
प्रकृति केशिका क्रिया का उत्कृष्ट उपयोगकर्ता है। पेड़ों की महीन जड़ें केशिका नलिकाओं के रूप
में कार्य करती हैं, जो उन्हें पानी और पोषक तत्व प्रदान करती हैं। अतः कथन 1, 3 और 4 सही हैं।
हालाँकि, एक स्ट्रॉ का उपयोग करके शीतल पेय पीने के लिए, व्यक्ति को अपने मुंह से (दबाव का अंतर
पैदा करके) बाहरी बल लगाना पड़ता है। केशिका क्रिया बिना किसी बाहरी बल की सहायता के होती है,
इसलिए कथन 2 गलत है (स्ट्रॉ दबाव के अंतर पर काम करते हैं, केशिकात्व पर नहीं)।
I.A.S. (Pre) 2012
15
For which one of the following capillarity is not the only reason?
निम्नलिखित में से किसके लिए केशिकात्व (capillarity) एकमात्र कारण नहीं है?
✅ Correct Answer: (D)
We can find several examples of capillarity in our daily life, such as blotting soft ink by
blotting paper, rising of underground water, the spread of water drop on a cotton cloth, and
rising of kerosene in the wick of the lamp.
But capillarity is not the only reason for rising of water from the roots of a plant to its
foliage. Apart from this, transpiration pull and cohesion are also significantly responsible
for this process (Cohesion-tension theory).
हम अपने दैनिक जीवन में केशिकात्व के कई उदाहरण पा सकते हैं, जैसे ब्लॉटिंग पेपर द्वारा स्याही
को सोखना, भूमिगत जल का ऊपर उठना, सूती कपड़े पर पानी की बूंद का फैलना और दीपक की बत्ती में
मिट्टी के तेल का ऊपर उठना।
लेकिन पौधे की जड़ों से उसके पत्तों तक पानी चढ़ने का एकमात्र कारण केशिकात्व नहीं है। इसके
अलावा वाष्पोत्सर्जन खिंचाव (transpiration pull) और सामंजस्य (cohesion) भी इस प्रक्रिया के
लिए काफी हद तक जिम्मेदार हैं।
I.A.S. (Pre) 1999
16
Kerosene rises in the wick of the stove is due to–
स्टोव की बत्ती (wick) में केरोसिन किसके कारण ऊपर उठता है-
✅ Correct Answer: (C)
Kerosene oil rising in the wick of the stove is an example of capillary action, which is
caused due to the surface tension of the oil.
The wick of the lamp has many tiny holes/pores which act as capillaries. So kerosene keeps
on rising in the capillaries.
स्टोव की बत्ती में मिट्टी के तेल (केरोसिन) का चढ़ना केशिका क्रिया (capillary action) का एक
उदाहरण है, जो तेल के सतह तनाव (surface tension) के कारण होता है।
लैंप की बत्ती में कई छोटे छिद्र होते हैं जो केशिकाओं के रूप में कार्य करते हैं। इसलिए मिट्टी
का तेल केशिकाओं में ऊपर उठता रहता है।
R.A.S./R.T.S. (Pre) 1997
17
In a capillary tube a fluid rises more as compared to water, it is due to :
केशिका नली (capillary tube) में पानी की तुलना में कोई तरल पदार्थ अधिक ऊपर उठता है,
इसका कारण है :
✅ Correct Answer: (D)
The height (h) to which a liquid rises in a capillary tube is given by Jurin's law: h = (2T
cos θ) / (r ρ g), where T is surface tension.
This shows that the height is directly proportional to the surface tension of the liquid
(assuming other factors like contact angle and density are comparable).
Therefore, if a fluid rises more in a capillary tube as compared to water, it indicates that
the surface tension of the fluid is more than that of water.
केशिका नली में किसी द्रव के चढ़ने की ऊंचाई (h) को ज्यूरिन (Jurin) के नियम द्वारा दिया जाता
है: h = (2T cos θ) / (r ρ g), जहाँ T सतह तनाव है।
इससे पता चलता है कि ऊंचाई तरल के सतह तनाव के सीधे आनुपातिक है।
इसलिए, यदि कोई तरल केशिका नली में पानी की तुलना में अधिक ऊपर उठता है, तो यह इंगित करता है कि
तरल का सतह तनाव (surface tension) पानी से अधिक है।
R.A.S./R.T.S.(Pre) 2007
18
When an air bubble at the bottom of lake rises to the top, it will–
जब झील के तल पर स्थित हवा का बुलबुला (air bubble) ऊपर की ओर उठता है, तो वह–
✅ Correct Answer: (A)
When an air bubble at the bottom of the lake rises to the top, it will increase in size.
This happens because the pressure exerted by the water on the bubble decreases as it rises
(due to decreasing vertical liquid depth).
According to Boyle's Law (P₁V₁ = P₂V₂ at constant temperature), as pressure decreases, the
volume of the gas (bubble) increases.
जब झील के तल पर स्थित हवा का बुलबुला ऊपर की ओर उठता है, तो इसका आकार बढ़ जाएगा।
ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बुलबुले पर पानी द्वारा डाला जाने वाला दबाव कम हो जाता है जैसे-जैसे
वह ऊपर उठता है (घटती ऊर्ध्वाधर तरल गहराई के कारण)।
बॉयल के नियम (निरंतर तापमान पर P₁V₁ = P₂V₂) के अनुसार, जैसे-जैसे दबाव कम होता है, गैस
(बुलबुले) का आयतन बढ़ता है।
I.A.S. (pre) 1996
19
While travelling by plane, the ink of the pen starts to come out–
हवाई जहाज से यात्रा करते समय पेन की स्याही (ink) बाहर निकलने लगती है–
✅ Correct Answer: (A)
Fountain pens leak at high altitudes because of low air pressure.
The pressure of the air inside the fountain pen (which is equal to sea-level atmospheric
pressure) is higher compared to the low atmospheric pressure outside at high altitude. This
pressure difference pushes the ink out of the pen.
हवा के दबाव में कमी (कम वायुदाब) के कारण ऊंचाई पर फाउंटेन पेन लीक होते हैं।
फाउंटेन पेन के अंदर की हवा का दबाव (जो समुद्र तल के वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है) अधिक
ऊंचाई पर बाहर के कम वायुमंडलीय दबाव की तुलना में अधिक होता है। यह दबाव अंतर स्याही को पेन से
बाहर धकेलता है।
U.P.P.C.S. (Pre) 1992
20
In automobile hydraulic brakes work on –
ऑटोमोबाइल में हाइड्रोलिक ब्रेक किस सिद्धांत पर काम करते हैं –
✅ Correct Answer: (D)
Hydraulic brake, hydraulic press, and hydraulic elevator all work on the principle of
Pascal's law.
Pascal's law states that pressure exerted anywhere in a confined incompressible fluid is
transmitted equally in all directions throughout the fluid such that the pressure variations
remain the same.
हाइड्रोलिक ब्रेक, हाइड्रोलिक प्रेस और हाइड्रोलिक लिफ्ट सभी पास्कल के नियम के सिद्धांत पर काम
करते हैं।
पास्कल के नियम में कहा गया है कि एक सीमित असंपीड्य (incompressible) तरल पदार्थ में कहीं भी
डाला गया दबाव पूरे तरल पदार्थ में सभी दिशाओं में समान रूप से प्रसारित होता है ताकि दबाव
भिन्नताएं समान रहें।
Jharkhand P.C.S. (Pre) 2003
21
A sudden fall in barometer reading indicates that the weather will be :
बैरोमीटर रीडिंग में अचानक गिरावट (fall) क्या संकेत देती है कि मौसम कैसा होगा:
✅ Correct Answer: (A)
A barometer measures atmospheric pressure.
A sudden fall in barometer reading indicates that the weather will be stormy because
atmospheric pressure decreases rapidly at the onset of a storm.
बैरोमीटर वायुमंडलीय दबाव को मापता है।
बैरोमीटर रीडिंग में अचानक गिरावट इस बात का संकेत देती है कि मौसम तूफानी (stormy) होगा
क्योंकि तूफान की शुरुआत में वायुमंडलीय दबाव तेजी से कम हो जाता है।
I.A.S. (Pre) 2001 | U.P.P.C.S. (Pre) 1996
22
Consider the figure of a fountain with four holes (numbered 1 at bottom to 4 at
top). Which one of the holes in the fountain will throw the water farthest ?
चार छेद (नीचे से 1 से लेकर ऊपर 4 तक गिना गया) वाले एक फव्वारे (fountain) के चित्र पर
विचार करें। फव्वारे में से कौन सा छेद पानी को सबसे दूर फेंकेगा?
✅ Correct Answer: (D)
According to Torricelli's law, the velocity of fluid coming out (efflux) from a hole is v =
√(2gh), where h is the depth of the hole from the free surface of the liquid.
This means the deeper the hole, the greater the velocity of the water coming out.
In this scenario, hole 1 (at the bottom) has the maximum depth and therefore the maximum
velocity of efflux, thus it will throw the water farthest.
टॉरिसिली (Torricelli) के नियम के अनुसार, एक छेद से निकलने वाले तरल पदार्थ (efflux) का वेग v
= √(2gh) है, जहां h तरल की मुक्त सतह से छेद की गहराई है।
इसका मतलब है कि छेद जितना गहरा होगा, बाहर आने वाले पानी का वेग उतना ही अधिक होगा।
इस परिदृश्य में, छेद 1 (सबसे नीचे) में अधिकतम गहराई है और इसलिए प्रवाह का अधिकतम वेग है, इस
प्रकार यह पानी को सबसे दूर फेंकेगा।
I.A.S. (Pre) 1994
23
A liquid is flowing in a streamlined manner through a cylindrical pipe. Along with
a section containing the axis of the pipe, the flow profile will be :
एक तरल पदार्थ एक बेलनाकार पाइप के माध्यम से सुव्यवस्थित (streamlined) तरीके से बह रहा
है। पाइप की धुरी (axis) वाले एक खंड के साथ, प्रवाह प्रोफ़ाइल (flow profile) कैसा होगा:
✅ Correct Answer: (D)
In a streamlined motion (laminar flow) of a viscous fluid through a pipe, the velocity of
the liquid layers is not uniform across the cross-section.
Due to viscous drag from the walls, the speed of layers of liquid is lowest (nearly zero)
near the pipe walls.
As we move away from the pipe walls towards the central axis, the speed of the layers
gradually increases, reaching a maximum at the center.
एक पाइप के माध्यम से एक चिपचिपे तरल पदार्थ (viscous fluid) की सुव्यवस्थित गति में, तरल परतों
का वेग क्रॉस-सेक्शन में एक समान नहीं होता है।
दीवारों से चिपचिपे खिंचाव (viscous drag) के कारण, पाइप की दीवारों के पास तरल की परतों की गति
सबसे कम (लगभग शून्य) होती है।
जैसे-जैसे पाइप की दीवारों से दूर (अक्ष/केंद्र की ओर) जाते हैं, परतों की गति धीरे-धीरे बढ़ती
जाती है, जो केंद्र (axis) में अधिकतम तक पहुंच जाती है।
U.P.P.C.S. (Pre) 2003
24
With the rise of temperature, the viscosity of liquid :
तापमान बढ़ने के साथ तरल पदार्थ की श्यानता (viscosity) :
✅ Correct Answer: (B)
Viscosity is a measure of the resistance of a fluid to gradual deformation by shear stress
or tensile stress. In everyday terms, viscosity is "thickness" or "internal friction".
With the rise of temperature, the kinetic energy of the molecules increases, weakening the
intermolecular forces. Therefore, the viscosity of a liquid decreases as it is heated.
For example, the viscosity of water at 10°C is 1.308 mPa.s, which decreases progressively to
0.2822 mPa.s at 100°C.
श्यानता (Viscosity) कतरनी तनाव (shear stress) या तन्य तनाव द्वारा क्रमिक विरूपण
(deformation) के लिए तरल पदार्थ के प्रतिरोध का एक उपाय है। रोजमर्रा के संदर्भ में, चिपचिपाहट
"मोटाई" या "आंतरिक घर्षण" है।
तापमान बढ़ने के साथ, अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे अंतर-आणविक बल (intermolecular
forces) कमजोर हो जाते हैं। इसलिए, गर्म होने पर तरल की चिपचिपाहट (श्यानता) कम हो जाती है।
Uttarakhand P.C.S. (Pre) 2016
25
The highest viscosity among the following is of :
निम्नलिखित में से सबसे अधिक श्यानता (viscosity) किसकी है:
✅ Correct Answer: (D)
Viscosity is the measure of resistance of a fluid to flow. A fluid that is highly viscous
has a high resistance (like having more internal friction) and flows slower than a
low-viscosity fluid.
Among the given options (water, air, blood, honey), honey is the thickest and flows the
slowest. Therefore, honey has the highest viscosity.
श्यानता (Viscosity) किसी तरल पदार्थ के बहने के प्रतिरोध की माप है। अत्यधिक श्यान (viscous)
तरल पदार्थ में उच्च प्रतिरोध होता है (अधिक आंतरिक घर्षण होने की तरह) और कम श्यान तरल पदार्थ
की तुलना में धीमा बहता है।
दिए गए विकल्पों (पानी, हवा, रक्त, शहद) में, शहद सबसे गाढ़ा होता है और सबसे धीमा बहता है।
इसलिए, शहद में सबसे अधिक श्यानता होती है।
66th B.P.S.C. (Pre) 2020
26
Which one of the following is most viscous?
निम्नलिखित में से कौन सबसे अधिक श्यान (viscous) है?
✅ Correct Answer: (C)
'Viscosity' of a fluid is a measure of its resistance to gradual deformation by shear stress
or tensile stress. For liquids, it corresponds to the informal concept of 'Thickness'.
Among the given options (Alcohol, Water, Honey, Gasoline), honey is the thickest and has the
highest resistance to flow. Thus, honey is the most viscous fluid.
किसी तरल पदार्थ की 'श्यानता' (Viscosity) कतरनी तनाव या तन्य तनाव द्वारा क्रमिक विरूपण के
प्रतिरोध का एक उपाय है। तरल पदार्थों के लिए, यह 'मोटाई' (Thickness) की अनौपचारिक अवधारणा से
मेल खाती है।
दिए गए विकल्पों में से शहद सबसे गाढ़ा होता है और इसके बहने का प्रतिरोध सबसे अधिक होता है। इस
प्रकार, शहद सबसे अधिक श्यान तरल पदार्थ है।
Uttarakhand Lower Sub. (Pre) 2010
27
Assertion (A): With the increase of temperature, the viscosity of glycerin
increases.
Reason (R) : Rise of temperature increases kinetic energy of molecules.
Code :
अभिकथन (A): तापमान बढ़ने के साथ ग्लिसरीन की श्यानता (viscosity) बढ़ती है।
कारण (R) : तापमान में वृद्धि से अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ती है।
कूट :
✅ Correct Answer: (D)
Viscosity of any liquid (including glycerin) tends to decrease (not increase) as its
temperature increases. This makes the Assertion (A) false.
The reason for this decrease in viscosity is that the increase in temperature causes the
kinetic energy of molecules to increase. This extra energy helps molecules overcome the
intermolecular attractive forces that restrict their movement, making the fluid more mobile.
Hence, Reason (R) is true.
तापमान बढ़ने पर किसी भी तरल पदार्थ (ग्लिसरीन सहित) की श्यानता कम होने (बढ़ने के लिए नहीं)
लगती है। यह अभिकथन (A) को गलत बनाता है।
चिपचिपाहट में इस कमी का कारण यह है कि तापमान में वृद्धि से अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है।
यह अतिरिक्त ऊर्जा अणुओं को उन अंतर-आणविक आकर्षक बलों को दूर करने में मदद करती है जो उनकी गति
को प्रतिबंधित करते हैं। अतः कारण (R) सत्य है।
I.A.S. (Pre) 2002
28
Increasing the amount of a substance does not change its–
किसी पदार्थ की मात्रा बढ़ाने से उसका/उसकी क्या नहीं बदलता है–
✅ Correct Answer: (D)
Increasing the amount of substance (like pouring more water into a glass) changes its mass,
weight, and volume.
However, it does not change its density. Density is an intensive property of a substance
that depends on its nature, not on its amount. It is calculated by the equation: Density =
Mass/Volume. When mass increases, volume increases proportionally, keeping the density
constant.
पदार्थ की मात्रा बढ़ाने (जैसे गिलास में अधिक पानी डालने) से उसका द्रव्यमान, वजन और आयतन बदल
जाता है।
हालाँकि, इससे इसका घनत्व (density) नहीं बदलता है। घनत्व किसी पदार्थ का एक गहन (intensive)
गुण है जो उसकी प्रकृति पर निर्भर करता है, उसकी मात्रा पर नहीं। इसकी गणना समीकरण द्वारा की जा
सकती है: घनत्व = द्रव्यमान/आयतन। जब द्रव्यमान बढ़ता है, तो आयतन आनुपातिक रूप से बढ़ता है,
जिससे घनत्व स्थिर रहता है।
U.P.P.C.S. (pre) 1992
29
The surface of a lake is frozen in severe winter, but the water at its bottom is
still liquid. Why?
कड़ाके की सर्दियों में एक झील की सतह जम जाती है, लेकिन इसके तल पर पानी अभी भी तरल
रहता है। क्यों?
✅ Correct Answer: (C)
Generally, all liquids expand on heating, but water is an exception. At 4°C, water has the
least volume and maximum density. This irregular expansion is called anomalous expansion.
During severe winter, the upper layers of a lake cool down and sink until the entire water
body reaches 4°C. When the temperature falls below 4°C, the water becomes less dense and
stays at the surface.
The surface water finally freezes at 0°C, while the heavier 4°C water remains at the bottom
in liquid form, allowing aquatic life to survive.
आमतौर पर, सभी तरल पदार्थ गर्म होने पर फैलते हैं, लेकिन पानी एक अपवाद है। 4°C पर, पानी का
आयतन सबसे कम और घनत्व अधिकतम होता है। इस अनियमित फैलाव को विसंगत (anomalous) फैलाव कहा जाता
है।
कड़ाके की सर्दी के दौरान, झील की ऊपरी परतें ठंडी होकर तब तक नीचे बैठती हैं जब तक कि पूरा जल
निकाय 4°C तक नहीं पहुँच जाता। जब तापमान 4°C से नीचे गिरता है, तो पानी का घनत्व कम हो जाता है
और सतह पर रहता है।
सतह का पानी अंततः 0°C पर जम जाता है, जबकि 4°C का भारी पानी तरल रूप में नीचे रहता है, जिससे
जलीय जीवन जीवित रह सकता है।
I.A.S. (Pre) 2011
30
In cold weather, aquatic animals survive even when water at the top layer of the lake
freezes into ice because –
ठंडे मौसम में जलीय जंतु तब भी जीवित रहते हैं जब झील की ऊपरी परत का पानी बर्फ बन जाता
है क्योंकि –
✅ Correct Answer: (D)
This survival is due to winter stratification in water bodies. The top layer freezes at 0°C,
acting as an insulator.
The water at the bottom remains liquid and maintains a constant temperature of 4°C due to
its maximum density, supporting aquatic life.
यह अस्तित्व जल निकायों में सर्दियों के स्तरीकरण (winter stratification) के कारण है। ऊपरी परत
0°C पर जम जाती है, जो एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करती है।
नीचे का पानी तरल रहता है और अपने अधिकतम घनत्व के कारण 4°C का निरंतर तापमान बनाए रखता है, जो
जलीय जीवन का समर्थन करता है।
U.P.P.C.S. (Pre) 2005
31
Fish can survive in a frozen lake because –
मछलियां जमी हुई झील में जीवित रह सकती हैं क्योंकि –
✅ Correct Answer: (C)
Fish can survive in a frozen lake because water near the bottom does not freeze. The maximum
density of water is at 4°C, causing the denser, warmer liquid water to remain at the bottom
while ice floats on top.
मछलियां जमी हुई झील में जीवित रह सकती हैं क्योंकि तल के पास का पानी नहीं जमता है। पानी का
अधिकतम घनत्व 4°C पर होता है, जिसके कारण सघन, गर्म तरल पानी तल पर रहता है जबकि बर्फ ऊपर तैरती
है।
When water is heated from 0°C to 10°C. It's volume :
जब पानी को 0°C से 10°C तक गर्म किया जाता है। इसका आयतन (volume) :
✅ Correct Answer: (D)
An increase in temperature generally increases the volume of most liquids. However, water
behaves anomalously between 0°C and 4°C.
When water is heated from 0°C to 4°C, its volume decreases and its density increases to a
maximum. Beyond 4°C up to 10°C, it expands like normal liquids, so its volume increases.
Therefore, its volume first decreases and then increases.
तापमान में वृद्धि आम तौर पर अधिकांश तरल पदार्थों का आयतन बढ़ाती है। हालाँकि, पानी 0°C और 4°C
के बीच विसंगत (anomalous) व्यवहार करता है।
जब पानी को 0°C से 4°C तक गर्म किया जाता है, तो इसका आयतन घट जाता है और इसका घनत्व अधिकतम हो
जाता है। 4°C से 10°C के बाद, यह सामान्य तरल पदार्थों की तरह फैलता है, इसलिए इसका आयतन बढ़
जाता है।
इसलिए, इसका आयतन पहले घटता है और फिर बढ़ता है।
I.A.S. (Pre) 2001
33
What changes will the volume of water show if the temperature is lowered from 9°C to
3°C :
यदि तापमान को 9°C से 3°C तक कम किया जाता है, तो पानी के आयतन में क्या परिवर्तन दिखाई
देगा:
✅ Correct Answer: (C)
When the temperature of water is lowered from 9°C to 4°C, its density increases, reaching a
maximum at 4°C, which means its volume decreases.
As the temperature continues to drop from 4°C to 3°C, the density decreases, causing an
increase in volume. Thus, the volume first decreases and then increases.
जब पानी का तापमान 9°C से 4°C तक कम किया जाता है, तो इसका घनत्व बढ़ जाता है, 4°C पर अधिकतम तक
पहुँच जाता है, जिसका अर्थ है कि इसका आयतन घट जाता है।
जैसे-जैसे तापमान 4°C से 3°C तक गिरता रहता है, घनत्व कम होता जाता है, जिससे आयतन में वृद्धि
होती है। इस प्रकार, आयतन पहले घटता है और फिर बढ़ता है।
U.P.P.C.S. (Pre) 1997
34
The density of water will reach its maximum value at the temperature of –
पानी का घनत्व किस तापमान पर अपने अधिकतम मान तक पहुंच जाएगा –
✅ Correct Answer: (B)
Water exhibits an anomalous expansion on cooling and contraction on heating within a
specific range of 0°C to 4°C.
The volume of water is minimum at 4°C. Because density is inversely proportional to volume,
the density of water is maximum at 4°C.
पानी 0°C से 4°C की एक विशिष्ट सीमा के भीतर ठंडा होने पर एक विसंगत (anomalous) फैलाव और गर्म
होने पर संकुचन प्रदर्शित करता है।
4°C पर पानी का आयतन न्यूनतम होता है। क्योंकि घनत्व आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है, पानी
का घनत्व 4°C पर अधिकतम होता है।
R.A.S./R.T.S. (Pre) 1992
35
At which temperature density of water is maximum ?
To convert Celsius into Kelvin, we use the formula: K = C + 273.15.
Therefore, 4°C = 4 + 273 = 277 Kelvin.
पानी 4°C पर अपना उच्चतम घनत्व प्राप्त करता है।
सेल्सियस को केल्विन में बदलने के लिए, हम सूत्र का उपयोग करते हैं: K = C + 273.15.
इसलिए, 4°C = 4 + 273 = 277 केल्विन।
U.P.P.C.S. (Mains) 2015
37
What is the law in which under the same conditions of temperature and pressure, equal
volumes of all gases contain equal number of molecules?
वह कौन सा नियम है जिसमें तापमान और दबाव की समान परिस्थितियों में, सभी गैसों के समान
आयतन में अणुओं की संख्या समान होती है?
✅ Correct Answer: (D)
Avogadro's law dictates that if the pressure and temperature remain constant, an equal
volume of any two different gases will contain the exact same number of molecules.
This implies that the volume of a gas is directly proportional to the number of moles
present when kept under consistent physical conditions.
एवोगाड्रो का नियम यह निर्धारित करता है कि यदि दबाव और तापमान स्थिर रहता है, तो किसी भी दो
अलग-अलग गैसों के समान आयतन में अणुओं की संख्या बिल्कुल समान होगी।
इसका तात्पर्य यह है कि गैस का आयतन लगातार भौतिक स्थितियों के तहत मौजूद मोल्स की संख्या के
सीधे आनुपातिक होता है।
67th B.P.S.C. (Pre) (Re. Exam) 2022
38
Which of the following represent the suitable condition for the liquefaction of gases
?
निम्नलिखित में से कौन गैसों के द्रवीकरण (liquefaction) के लिए उपयुक्त स्थिति का
प्रतिनिधित्व करता है?
✅ Correct Answer: (A)
Liquefaction is the method used to transform a substance from its gaseous state into a
liquid.
To achieve this state change, molecules must be forced closer together and their movement
slowed. High pressure squeezes the molecules, while low temperature drains their kinetic
energy, allowing intermolecular forces to take over and form a liquid.
द्रवीकरण (Liquefaction) वह विधि है जिसका उपयोग किसी पदार्थ को उसकी गैसीय अवस्था से तरल में
बदलने के लिए किया जाता है।
इस अवस्था परिवर्तन को प्राप्त करने के लिए, अणुओं को एक साथ करीब लाने के लिए मजबूर किया जाना
चाहिए और उनकी गति धीमी होनी चाहिए। उच्च दबाव अणुओं को निचोड़ता है, जबकि कम तापमान उनकी गतिज
ऊर्जा को खत्म कर देता है, जिससे अंतर-आणविक बल सक्रिय होकर एक तरल बनाते हैं।
70th B.P.S.C. (Pre) 2024
39
In which of the following conditions distance between molecules of carbon dioxide
filled in a container may increase?
(i) On increasing the volume of container
(ii) On leakage of some carbon dioxide gas from the container
(iii) On increasing air pressure in the container
(iv) On adding more carbon dioxide gas in container without changing its size
निम्नलिखित में से किस स्थिति में एक कंटेनर में भरी कार्बन डाइऑक्साइड के अणुओं के बीच
की दूरी बढ़ सकती है?
(i) कंटेनर का आयतन बढ़ाने पर
(ii) कंटेनर से कुछ कार्बन डाइऑक्साइड गैस के रिसाव पर
(iii) कंटेनर में वायु का दबाव बढ़ाने पर
(iv) आकार बदले बिना कंटेनर में अधिक कार्बन डाइऑक्साइड गैस मिलाने पर
✅ Correct Answer: (D)
Gases expand to fill whatever volume is available. If a container's volume increases (i),
the gas molecules spread out, increasing the distance between them.
If gas leaks out (ii), there are fewer molecules left to occupy the same volume, causing the
remaining molecules to drift further apart.
Increasing pressure or adding more gas into a fixed space forces molecules closer together,
decreasing their separation.
गैसें उपलब्ध पूरे आयतन को भरने के लिए फैलती हैं। यदि किसी कंटेनर का आयतन बढ़ता है (i), तो
गैस के अणु फैल जाते हैं, जिससे उनके बीच की दूरी बढ़ जाती है।
यदि गैस का रिसाव होता है (ii), तो समान आयतन पर कब्जा करने के लिए कम अणु बचते हैं, जिससे शेष
अणु एक दूसरे से दूर हो जाते हैं।
दबाव बढ़ाने या एक निश्चित स्थान में अधिक गैस जोड़ने से अणु एक साथ करीब आ जाते हैं, जिससे
उनकी दूरी कम हो जाती है।
Chhattisgarh P.C.S. (Pre) 2021
40
If a gas is compressed to half of its original volume at 27°C, to what temperature
should it be heated to make it occupy its original volume?
यदि किसी गैस को 27°C पर उसके मूल आयतन (original volume) के आधे तक संपीड़ित
(compressed) किया जाता है, तो उसे उसके मूल आयतन पर वापस लाने के लिए किस तापमान तक गर्म किया जाना चाहिए?
✅ Correct Answer: (A)
Using Charles's Law which relates volume and temperature under constant pressure: V1 / V2 =
T1 / T2.
The initial volume V1 = V/2 and target volume V2 = V. The initial temperature T1 = 27°C +
273 = 300 K. We must solve for T2.
(V/2) / V = 300 / T2 => 1/2 = 300 / T2 => T2 = 600 K.
Converting back to Celsius: 600 K - 273 = 327°C.
चार्ल्स के नियम का उपयोग करते हुए जो निरंतर दबाव के तहत मात्रा और तापमान को संबंधित करता है:
V1 / V2 = T1 / T2।
प्रारंभिक आयतन V1 = V/2 और लक्षित आयतन V2 = V। प्रारंभिक तापमान T1 = 27°C + 273 = 300 K।
हमें T2 ज्ञात करना है।
(V/2) / V = 300 / T2 => 1/2 = 300 / T2 => T2 = 600 K.
वापस सेल्सियस में बदलने पर: 600 K - 273 = 327°C।
I.A.S. (Pre) 1994
41
Assertion (A) : An iron ball floats on mercury but gets immersed in water.
Reason (R) : The specific gravity of iron is more than that of mercury.
Code :
अभिकथन (A): लोहे की एक गेंद पारे (mercury) पर तैरती है लेकिन पानी में डूब जाती
है।
कारण (R): लोहे का विशिष्ट गुरुत्व (specific gravity) पारे से अधिक है।
कूट :
✅ Correct Answer: (C)
An object's ability to float depends on relative density (specific gravity). Iron is much
denser than water, which explains why an iron ball sinks in water.
However, mercury is an extremely dense liquid, even denser than solid iron. Because the
specific gravity of iron is LESS than that of mercury, the iron floats on the mercury
surface. Thus, the assertion is correct, but the reason is factually false.
किसी वस्तु की तैरने की क्षमता सापेक्ष घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व) पर निर्भर करती है। लोहा पानी
की तुलना में बहुत अधिक सघन (dense) है, जो बताता है कि लोहे की गेंद पानी में क्यों डूब जाती
है।
हालाँकि, पारा (mercury) एक अत्यंत सघन तरल है, जो ठोस लोहे से भी अधिक सघन है। चूँकि लोहे का
विशिष्ट गुरुत्व पारे से कम है, इसलिए लोहा पारे की सतह पर तैरता है। इस प्रकार, अभिकथन सही है,
लेकिन कारण तथ्यात्मक रूप से गलत है।
I.A.S. (Pre) 2002
42
Why does an iron nail float on mercury while it sinks in water ?
लोहे की कील पारे पर क्यों तैरती है जबकि पानी में डूब जाती है?
✅ Correct Answer: (C)
An object's buoyancy is dictated by the density comparison between the object and the fluid.
Iron boasts a density that is significantly higher than that of water, leading it to sink
when dropped into water. Conversely, mercury's density greatly surpasses that of iron,
providing sufficient buoyant force to keep the iron suspended on its surface.
किसी वस्तु की उत्प्लावकता वस्तु और तरल पदार्थ के बीच घनत्व की तुलना द्वारा निर्धारित होती
है।
लोहे का घनत्व पानी की तुलना में काफी अधिक होता है, जिसके कारण पानी में गिरने पर यह डूब जाता
है। इसके विपरीत, पारे का घनत्व लोहे की तुलना में बहुत अधिक है, जो लोहे को उसकी सतह पर तैरते
रहने के लिए पर्याप्त उत्प्लावक बल (buoyant force) प्रदान करता है।
U.P.P.C.S. (Pre) 1994
43
A needle sinks in water whereas a ship made of iron floats on it because :
एक सुई पानी में डूब जाती है जबकि लोहे से बना जहाज उस पर तैरता है क्योंकि:
✅ Correct Answer: (D)
Relative density compares a substance's density directly to water (which has a relative
density of 1). Materials exceeding a relative density of 1 will plunge into the water.
A solid iron needle possesses a relative density higher than water, causing it to sink. A
ship, however, contains a vast amount of hollow space filled with air, lowering its average
overall density below that of water, allowing it to displace enough water to counterbalance
its weight.
सापेक्ष घनत्व किसी पदार्थ के घनत्व की सीधे पानी (जिसका सापेक्ष घनत्व 1 है) से तुलना करता है।
1 से अधिक सापेक्ष घनत्व वाली सामग्री पानी में डूब जाएगी।
एक ठोस लोहे की सुई का सापेक्ष घनत्व पानी से अधिक होता है, जिससे यह डूब जाती है। हालाँकि, एक
जहाज में हवा से भरा हुआ एक विशाल खोखला स्थान होता है, जो इसके औसत समग्र घनत्व को पानी से
नीचे कर देता है, जिससे यह अपने वजन को संतुलित करने के लिए पर्याप्त पानी विस्थापित कर सकता
है।
U.P. Lower Sub. (Spl) (Pre) 2004
44
An iron needle floats on the surface of water due to –
लोहे की सुई पानी की सतह पर किसके कारण तैरती है –
✅ Correct Answer: (B)
If placed incredibly carefully on the water's surface, a tiny solid iron needle can remain
suspended without sinking.
This effect isn't due to buoyancy, but rather the surface tension of the water acting like
an elastic membrane. The upward resistive force of this surface tension perfectly counters
the extremely small downward gravitational weight of the needle.
यदि पानी की सतह पर अविश्वसनीय रूप से सावधानी से रखा जाए, तो एक छोटी ठोस लोहे की सुई बिना
डूबे तैरती रह सकती है।
यह प्रभाव उत्प्लावकता (buoyancy) के कारण नहीं है, बल्कि पानी की सतह के तनाव के कारण है जो एक
लोचदार झिल्ली की तरह काम करता है। इस सतह के तनाव का ऊपर की ओर प्रतिरोधक बल (resistive force)
सुई के अत्यंत छोटे नीचे की ओर गुरुत्वाकर्षण वजन का पूरी तरह से मुकाबला करता है।
U.P.P.C.S. (Mains) 2012
45
While lifting a bucket of water from a well, we feel that the bucket :
कुएं से पानी की बाल्टी निकालते समय, हमें लगता है कि बाल्टी:
✅ Correct Answer: (A)
When an object is submerged in a fluid, Archimedes' principle dictates that the fluid pushes
upward against the object with a force equal to the weight of the fluid it displaces. This
makes the object feel lighter underwater.
As the bucket is pulled out of the water and into the air, this supportive upward force
(upthrust) ceases. The person lifting it must suddenly support the bucket's entire true
weight, causing it to feel noticeably heavier above the surface.
जब किसी वस्तु को तरल पदार्थ में डुबोया जाता है, तो आर्किमिडीज का सिद्धांत तय करता है कि तरल
पदार्थ वस्तु के खिलाफ ऊपर की ओर धकेलता है, जो उसके द्वारा विस्थापित तरल पदार्थ के वजन के
बराबर होता है। इससे वस्तु पानी के नीचे हल्की महसूस होती है।
जैसे ही बाल्टी को पानी से बाहर निकाला जाता है और हवा में लाया जाता है, यह सहायक ऊपर की ओर बल
(upthrust) समाप्त हो जाता है। इसे उठाने वाले व्यक्ति को अचानक बाल्टी के पूरे वास्तविक वजन का
समर्थन करना पड़ता है, जिससे यह सतह के ऊपर काफ़ी भारी महसूस होती है।
U.P.P.C.S. (Pre) 2009
46
200 gm of water is filled in a weightless balloon. Its weight in water will be
एक भारहीन गुब्बारे (weightless balloon) में 200 ग्राम पानी भरा जाता है। पानी में इसका
वजन क्या होगा:
✅ Correct Answer: (A)
The perceived weight of any object submerged in a liquid is calculated by taking its true
weight and subtracting the upward buoyant force (upthrust) acting on it.
The balloon holds 200g of water, so it displaces exactly 200g of the surrounding water when
immersed. The upthrust perfectly equals the true weight (200g - 200g), resulting in a net
apparent weight of absolute zero.
किसी तरल पदार्थ में डूबी हुई किसी भी वस्तु के वजन की गणना उसके वास्तविक वजन से उस पर कार्य
करने वाले ऊपर की ओर उत्प्लावक बल (upthrust) को घटाकर की जाती है।
गुब्बारे में 200 ग्राम पानी होता है, इसलिए डूबे जाने पर यह ठीक 200 ग्राम पानी को विस्थापित
करता है। अपथ्रस्ट पूरी तरह से वास्तविक वजन (200 ग्राम - 200 ग्राम) के बराबर है, जिसके
परिणामस्वरूप शुद्ध स्पष्ट वजन शून्य (0) हो जाता है।
U.P.R.O./A.R.O (Mains) 2014
47
The clouds float in the atmosphere because of their low :
बादल वायुमंडल में तैरते हैं क्योंकि उनका/उनकी क्या कम होता/होती है:
✅ Correct Answer: (D)
Clouds are formed when unseen water vapor climbs in the atmosphere, cools, and forms into
extremely tiny, spread-out droplets of liquid water.
This huge volume contains minimal mass, leading to a remarkably low overall density compared
to the thicker air below it. The denser surrounding air essentially pushes upward (buoyant
force) against the cloud, holding it aloft.
बादल तब बनते हैं जब अनदेखी जल वाष्प वायुमंडल में ऊपर चढ़ती है, ठंडी होती है, और तरल पानी की
अत्यंत छोटी, फैली हुई बूंदों में बदल जाती है।
इस विशाल मात्रा में न्यूनतम द्रव्यमान होता है, जिससे इसके नीचे की सघन हवा की तुलना में समग्र
घनत्व (density) काफी कम हो जाता है। सघन आसपास की हवा मूल रूप से बादल के खिलाफ ऊपर की ओर
धकेलती है (उत्प्लावक बल), इसे ऊपर उठाए रखती है।
I.A.S. (Pre) 1995
48
While floating in a sea what part of an iceberg is above the surface of the sea ?
समुद्र में तैरते समय हिमखंड (iceberg) का कौन सा हिस्सा समुद्र की सतह के ऊपर होता है?
✅ Correct Answer: (A)
The density of standard frozen ice is roughly 9/10ths (or 90%) of liquid pure water.
Consequently, in a fresh water setting, 90% of the ice sits submerged while 10% stays
visible on top.
However, seawater holds dissolved salts, meaning its density is slightly elevated. Because
an iceberg consists of frozen fresh water, its relative buoyancy against denser saltwater
forces a fractionally larger portion to float above the surface. Typically, about 1/9th
(roughly 11%) of an iceberg remains exposed above the ocean's surface.
मानक जमी हुई बर्फ का घनत्व तरल शुद्ध पानी का लगभग 9/10वां (या 90%) होता है। नतीजतन, मीठे
पानी की सेटिंग में, 90% बर्फ डूबी रहती है जबकि 10% शीर्ष पर दिखाई देती है।
हालाँकि, समुद्री जल में घुले हुए लवण होते हैं, जिसका अर्थ है कि इसका घनत्व थोड़ा बढ़ जाता
है। चूँकि एक हिमखंड (iceberg) जमे हुए मीठे पानी से बना होता है, इसलिए सघन खारे पानी के खिलाफ
इसकी सापेक्ष उत्प्लावकता एक आंशिक रूप से बड़े हिस्से को सतह के ऊपर तैरने के लिए मजबूर करती
है। आम तौर पर, एक हिमखंड का लगभग 1/9वां हिस्सा (लगभग 11%) समुद्र की सतह के ऊपर खुला रहता है।
U.P.P.C.S. (Pre) 2005
49
An ice cube is floating in a glass of water.
What happens to the water level when the ice melts? It –
पानी के गिलास में बर्फ का एक टुकड़ा तैर रहा है।
बर्फ पिघलने पर जल स्तर का क्या होता है? यह –
✅ Correct Answer: (C)
Archimedes' principle explains that a floating entity pushes aside a volume of liquid equal
to its entire mass.
When the solid ice turns back into a liquid state, the volume of the melted water perfectly
matches the volume of the space it previously displaced while floating. As a result, the
water level remains entirely unchanged.
आर्किमिडीज का सिद्धांत बताता है कि एक तैरती हुई इकाई तरल की उस मात्रा को विस्थापित करती है
जो उसके पूरे द्रव्यमान के बराबर होती है।
जब ठोस बर्फ वापस तरल अवस्था में बदल जाती है, तो पिघले हुए पानी की मात्रा उस स्थान की मात्रा
से पूरी तरह मेल खाती है जिसे उसने तैरते समय विस्थापित किया था। परिणामस्वरूप, जल स्तर पूरी
तरह अपरिवर्तित रहता है।
M.P.P.C.S. (Pre) 2008
50
A piece of ice is floating in a beaker containing water up to its brim.
When whole of the ice melts :
पानी से लबालब (brim) भरे बीकर में बर्फ का एक टुकड़ा तैर रहा है।
जब पूरी बर्फ पिघल जाए:
✅ Correct Answer: (D)
A floating ice block displaces water proportional to its own weight.
As it melts, the volume of the resulting liquid water precisely fills the exact volume of
the submerged portion of the ice block. This means the water level will not rise or drop; it
remains stable, and no spilling occurs.
एक तैरता हुआ बर्फ का ब्लॉक अपने वजन के अनुपात में पानी विस्थापित करता है।
जैसे ही यह पिघलता है, परिणामी तरल पानी का आयतन (volume) बर्फ के ब्लॉक के जलमग्न हिस्से के
सटीक आयतन को भर देता है। इसका मतलब है कि जल स्तर ऊपर या नीचे नहीं जाएगा; यह स्थिर रहता है,
और पानी फर्श पर नहीं छलक जाएगा।
67th B.P.S.C. (Pre) 2022
51
A body floats at 4°C water. If temperature reaches 100°C then –
एक पिंड 4°C पानी पर तैरता है। यदि तापमान 100°C पहुँच जाता है तो –
✅ Correct Answer: (A)
Water holds its absolute maximum density at exactly 4°C, providing the strongest possible
upward buoyant force for floating objects.
As the water is subjected to extreme heat up to 100°C, it expands, causing its density to
drop to its lowest point in the liquid phase. The weakened buoyant force can no longer
support the body, ensuring it will sink.
पानी ठीक 4°C पर अपना पूर्ण अधिकतम घनत्व रखता है, जो तैरती हुई वस्तुओं के लिए सबसे मजबूत संभव
ऊपर की ओर उत्प्लावक बल (buoyant force) प्रदान करता है।
चूंकि पानी को 100°C तक अत्यधिक गर्मी के अधीन किया जाता है, यह फैलता है, जिससे इसका घनत्व तरल
चरण में अपने सबसे निचले बिंदु तक गिर जाता है। कमजोर उत्प्लावक बल अब पिंड का समर्थन नहीं कर
सकता, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि पिंड डूब जाएगा।
M.P.P.C.S. (Pre) 1999
52
Why it is easier to swim in the sea than in a river?
नदी की तुलना में समुद्र में तैरना क्यों आसान है?
✅ Correct Answer: (A)
Ocean water naturally holds massive amounts of dissolved salt and minerals. This salinity
elevates the water's overall density considerably higher than fresh river water.
Because of the increased density, salt water pushes upward with a greater buoyant force
against a swimmer's body. This enhanced support drastically lessens the effort required to
remain afloat.
समुद्र के पानी में स्वाभाविक रूप से बड़ी मात्रा में घुले हुए नमक और खनिज होते हैं। यह लवणता
(salinity) ताजे नदी के पानी की तुलना में पानी के समग्र घनत्व को काफी अधिक बढ़ा देती है।
बढ़े हुए घनत्व के कारण, खारा पानी तैराक के शरीर के खिलाफ अधिक उत्प्लावक बल के साथ ऊपर की ओर
धकेलता है। यह बढ़ा हुआ समर्थन तैरते रहने के लिए आवश्यक प्रयास को काफी कम कर देता है।
U.P. Lower Sub. (Pre) 2002
53
A body-weight is highest in which among the following?
निम्नलिखित में से किसमें शरीर का भार सबसे अधिक होता है?
✅ Correct Answer: (C)
An object's apparent weight is its true weight minus the buoyant upthrust provided by the
medium surrounding it.
Hydrogen holds the distinction of being the absolute lightest and least dense gas.
Consequently, it delivers the most negligible upward buoyant force compared to air, water,
or nitrogen.
With almost no buoyant force pushing back, the object's measured weight in a hydrogen
environment will be nearest to its true, maximum weight.
किसी वस्तु का स्पष्ट (apparent) भार उसका वास्तविक भार होता है, जिसमें से उसके आस-पास के
माध्यम द्वारा प्रदान की जाने वाली उत्प्लावक शक्ति (upthrust) को घटा दिया जाता है।
हाइड्रोजन पूर्णतः सबसे हल्की और सबसे कम सघन गैस होने का गौरव रखती है। नतीजतन, यह हवा, पानी
या नाइट्रोजन की तुलना में सबसे नगण्य ऊपर की ओर उत्प्लावक बल प्रदान करता है।
लगभग बिना किसी उत्प्लावक बल के पीछे धकेलने के साथ, हाइड्रोजन वातावरण में वस्तु का मापा गया
भार उसके वास्तविक, अधिकतम भार के सबसे करीब होगा।
U.P. P.C.S. (Mains) 2017
54
When a ship enters a sea from a river, what happens?
जब कोई जहाज नदी से समुद्र में प्रवेश करता है तो क्या होता है?
✅ Correct Answer: (A)
Ocean water is saturated with dissolved salts, making its density noticeably higher than the
fresh water flowing in rivers.
Because the saltwater is denser, it pushes upward with a stronger buoyant force against the
hull of the ship. This extra supportive force causes the ship to sit slightly higher or rise
up when crossing from fresh river water into the ocean.
समुद्र का पानी घुले हुए लवणों से संतृप्त (saturated) होता है, जिससे इसका घनत्व नदियों में
बहने वाले मीठे पानी की तुलना में काफी अधिक हो जाता है।
चूँकि खारा पानी सघन होता है, यह जहाज के पतवार के खिलाफ एक मजबूत उत्प्लावक बल के साथ ऊपर की
ओर धकेलता है। यह अतिरिक्त सहायक बल जहाज को मीठे नदी के पानी से समुद्र में पार करते समय थोड़ा
ऊंचा बैठने या ऊपर उठने का कारण बनता है।
Assertion (A) : When a ship enters a sea from a river, it rises a little.
Reason (R) : The density of sea water is greater than that of river water.
In the context of the above statements, which of the following is true :
अभिकथन (A): जब कोई जहाज नदी से समुद्र में प्रवेश करता है, तो वह थोड़ा ऊपर उठ जाता
है।
कारण (R): समुद्र के पानी का घनत्व नदी के पानी की तुलना में अधिक होता है।
उपरोक्त कथनों के संदर्भ में, निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है:
✅ Correct Answer: (A)
The underlying mechanism of buoyancy directly connects an object's flotation level with the
surrounding fluid's density.
A ship visibly lifts when traveling into the ocean simply because the heavy, salt-laden
marine water provides superior upward thrust compared to the lighter river water. The
offered reason flawlessly explains the observed effect.
उत्प्लावकता का अंतर्निहित तंत्र (underlying mechanism) सीधे तौर पर किसी वस्तु के प्लवन स्तर
(तैरने के स्तर) को आसपास के द्रव के घनत्व से जोड़ता है।
समुद्र में यात्रा करते समय एक जहाज स्पष्ट रूप से ऊपर उठता है क्योंकि भारी, नमक से भरा
समुद्री पानी हल्के नदी के पानी की तुलना में बेहतर ऊपर की ओर जोर (thrust) प्रदान करता है। पेश
किया गया कारण देखे गए प्रभाव की त्रुटिहीन व्याख्या करता है।