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12 th science ||ch 2 Mechanical properties of fluid 01|| Maharashtra board||mhtcet/ neet
Physics Made easy
Overview
यह वीडियो मैकेनिकल प्रॉपर्टीज ऑफ फ्लूइड्स चैप्टर का परिचय देता है, जिसमें फ्लूइड की परिभाषा, हाइड्रोस्टेटिक्स और हाइड्रोडायनामिक्स के बीच अंतर, और आइडियल फ्लूइड की विशेषताओं पर प्रकाश डाला गया है। यह रेस्ट में फ्लूइड के गुणों, जैसे प्रेशर और डेंसिटी, और लिक्विड कॉलम के कारण होने वाले प्रेशर की गणना पर भी चर्चा करता है। वीडियो एटमॉस्फेरिक प्रेशर, गेज प्रेशर और एब्सोल्यूट प्रेशर के बीच संबंध को स्पष्ट करता है, और वैक्यूम की अवधारणा को भी समझाता है। अंत में, यह हाइड्रोस्टेटिक पैराडॉक्स की व्याख्या करता है और बताता है कि कंटेनर के आकार से स्वतंत्र रूप से प्रेशर कैसे समान रहता है।
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Chapters
- फ्लूइड वह पदार्थ है जो बह सकता है, जिसमें लिक्विड और गैस दोनों शामिल हैं।
- इस चैप्टर में, 'फ्लूइड' मुख्य रूप से लिक्विड को संदर्भित करता है।
- फिजिक्स में फ्लूइड का अध्ययन दो मुख्य शाखाओं में विभाजित है: हाइड्रोस्टेटिक्स (रेस्ट में फ्लूइड का अध्ययन) और हाइड्रोडायनामिक्स (गतिमान फ्लूइड का अध्ययन)।
फ्लूइड की मूल परिभाषा और अध्ययन के क्षेत्रों को समझने से आगे के कॉन्सेप्ट्स को समझने के लिए एक मजबूत आधार मिलता है।
लिक्विड और गैस दोनों बह सकते हैं, इसलिए वे फ्लूइड हैं।
- फ्लूइड का अध्ययन करते समय, उन्हें 'आइडियल फ्लूइड' माना जाता है।
- आइडियल फ्लूइड की मुख्य विशेषताएं हैं: इनकंप्रेसिबल (जिसकी डेंसिटी स्थिर रहती है) और नॉन-विस्कस (जिसमें आंतरिक घर्षण नहीं होता)।
- आइडियल फ्लूइड का फ्लो स्टेडी और इरोटेशनल होता है, जिसमें कोई टर्बुलेंस नहीं होता।
आइडियल फ्लूइड की धारणा गणनाओं को सरल बनाती है और फ्लूइड मैकेनिक्स के मूलभूत सिद्धांतों को समझने में मदद करती है।
आइडियल लिक्विड को कंप्रेस नहीं किया जा सकता, इसलिए उसकी डेंसिटी हमेशा कांस्टेंट रहती है।
- फ्लूइड की प्रॉपर्टीज में बहने की क्षमता और कंटेनर का आकार लेना शामिल है, वे डिफॉर्मेशन का विरोध नहीं करते।
- प्रेशर को परपेंडिकुलर फोर्स प्रति यूनिट एरिया के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसका SI यूनिट पास्कल (Pa) या न्यूटन प्रति मीटर स्क्वायर (N/m²) है।
- डेंसिटी को मास प्रति यूनिट वॉल्यूम के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसका SI यूनिट किलोग्राम प्रति मीटर क्यूब (kg/m³) है।
- प्रेशर और डेंसिटी दोनों स्केलर क्वांटिटीज हैं।
प्रेशर और डेंसिटी फ्लूइड की महत्वपूर्ण प्रॉपर्टीज हैं जो यह निर्धारित करती हैं कि फ्लूइड कैसे व्यवहार करेगा, खासकर रेस्ट में होने पर।
एक हॉरिजॉन्टल सतह पर, उसके ऊपर मौजूद लिक्विड के वेट के कारण प्रेशर लगता है।
- किसी लिक्विड कॉलम के कारण किसी गहराई पर प्रेशर का सूत्र P = ρgh है, जहाँ ρ लिक्विड की डेंसिटी है, g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है, और h गहराई है।
- यह प्रेशर लिक्विड कॉलम के वजन के कारण होता है।
- लिक्विड कॉलम के कारण प्रेशर कंटेनर के एरिया या शेप पर निर्भर नहीं करता है।
- उदाहरण: 10 मीटर गहरे पानी में 1000 kg/m³ डेंसिटी और 10 m/s² g के साथ प्रेशर 100,000 Pa होगा।
यह कॉन्सेप्ट समझने में मदद करता है कि गहराई के साथ प्रेशर क्यों बढ़ता है और यह विभिन्न गहराई पर प्रेशर की गणना करने के लिए महत्वपूर्ण है।
10 मीटर गहरे पानी में प्रेशर की गणना 1000 kg/m³ डेंसिटी और 10 m/s² g के साथ 100,000 Pa होती है।
- एटमॉस्फेरिक प्रेशर हवा के वजन के कारण लगने वाला प्रेशर है, जो सी लेवल पर लगभग 1.013 x 10⁵ Pa होता है।
- वैक्यूम वह स्थिति है जहाँ प्रेशर एटमॉस्फेरिक प्रेशर से कम होता है।
- एब्सोल्यूट प्रेशर कुल प्रेशर होता है, जो एटमॉस्फेरिक प्रेशर और गेज प्रेशर का योग होता है (P_abs = P_atm + P_gauge)।
- गेज प्रेशर वह अतिरिक्त प्रेशर है जो एटमॉस्फेरिक प्रेशर से ऊपर होता है, जो अक्सर लिक्विड कॉलम के कारण होता है (P_gauge = ρgh)।
- ऊंचाई बढ़ने पर एटमॉस्फेरिक प्रेशर घटता है, और गहराई बढ़ने पर एब्सोल्यूट प्रेशर बढ़ता है।
इन विभिन्न प्रकार के प्रेशर को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि वे विभिन्न इंजीनियरिंग और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि प्रेशर मापन उपकरण।
समुद्र की सतह पर 1 एटमॉस्फेयर प्रेशर होता है, और 200 मीटर गहराई पर सी वाटर (डेंसिटी 1060 kg/m³) में एब्सोल्यूट प्रेशर लगभग 21.78 x 10⁵ Pa होता है।
- हाइड्रोस्टेटिक पैराडॉक्स एक विरोधाभास है जहाँ कंटेनर का आकार अलग होने के बावजूद, समान गहराई पर लिक्विड प्रेशर समान रहता है।
- यह इस तथ्य के कारण होता है कि प्रेशर केवल लिक्विड की डेंसिटी, गुरुत्वाकर्षण त्वरण और गहराई पर निर्भर करता है, न कि कंटेनर के शेप या लिक्विड की मात्रा पर।
- उदाहरण के लिए, तीन अलग-अलग आकार के कंटेनरों में समान लिक्विड समान गहराई पर समान प्रेशर दिखाएगा।
यह कॉन्सेप्ट गलत धारणाओं को दूर करता है कि बड़े कंटेनर में अधिक लिक्विड का मतलब अधिक प्रेशर होगा, और यह फ्लूइड प्रेशर की मौलिक प्रकृति को मजबूत करता है।
तीन अलग-अलग आकार के कंटेनरों में समान लिक्विड को समान गहराई तक भरने पर, प्रत्येक कंटेनर में उस गहराई पर प्रेशर समान होगा।
Key takeaways
- फ्लूइड वह पदार्थ है जो बह सकता है, और इस चैप्टर में मुख्य रूप से लिक्विड पर ध्यान केंद्रित किया गया है।
- हाइड्रोस्टेटिक्स रेस्ट में फ्लूइड का अध्ययन करता है, जबकि हाइड्रोडायनामिक्स गतिमान फ्लूइड का अध्ययन करता है।
- आइडियल फ्लूइड इनकंप्रेसिबल और नॉन-विस्कस होते हैं, जो गणनाओं को सरल बनाते हैं।
- प्रेशर को प्रति यूनिट एरिया लगने वाले फोर्स के रूप में परिभाषित किया जाता है और यह गहराई के साथ बढ़ता है।
- लिक्विड कॉलम के कारण प्रेशर (P = ρgh) कंटेनर के आकार पर निर्भर नहीं करता है।
- एब्सोल्यूट प्रेशर एटमॉस्फेरिक प्रेशर और गेज प्रेशर का योग है, और यह गहराई के साथ बढ़ता है।
- हाइड्रोस्टेटिक पैराडॉक्स बताता है कि समान गहराई पर प्रेशर कंटेनर के शेप से स्वतंत्र होता है।
Key terms
FluidHydrostaticsHydrodynamicsIdeal FluidIncompressibleNon-viscousPressureDensityLiquid ColumnAtmospheric PressureGauge PressureAbsolute PressureVacuumHydrostatic Paradox
Test your understanding
- फ्लूइड की परिभाषा क्या है और इस चैप्टर में किस प्रकार के फ्लूइड पर मुख्य रूप से ध्यान केंद्रित किया गया है?
- हाइड्रोस्टेटिक्स और हाइड्रोडायनामिक्स के बीच मुख्य अंतर क्या हैं?
- आइडियल फ्लूइड की कौन सी दो मुख्य विशेषताएं हैं और वे क्यों महत्वपूर्ण हैं?
- लिक्विड कॉलम के कारण किसी गहराई पर प्रेशर की गणना कैसे की जाती है और यह किन कारकों पर निर्भर करता है?
- एब्सोल्यूट प्रेशर, एटमॉस्फेरिक प्रेशर और गेज प्रेशर के बीच क्या संबंध है?
- हाइड्रोस्टेटिक पैराडॉक्स क्या है और यह कंटेनर के शेप के बारे में क्या बताता है?