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Class 12
PHYSICS
Passage-1 एक स्थिर ऊष्मीय चालक बेलन की...

Passage-1
एक स्थिर ऊष्मीय चालक बेलन की त्रिज्या R तथा ऊँचाई `L_0` है। तली पर बेलन खुला है तथा इसके ऊपर के पृष्ठ पर एक छोटा छिद्र है। ऊपर के पृष्ठ से L दूरी पर एक M द्रव्यमान का पिस्टन लगा है (चित्रानुसार)। वायुमण्डलीय दाब `P_0` है।

अब पिस्टन को बाहर की ओर मंद गति से खींचा जाता है तथा ऊपर के पृष्ठ से 2L दूरी पर रखा जाता है। बेलन के अन्दर ऊपर के पृष्ठ तथा पिस्टन के मध्य दाब हो जाएगा

A

`((2P_0pi R^2)/(pi R^2 P_0 + Mg))(2L)`

B

`((P_0 piR^2 - Mg)/(pi R^2P_0))(2L)`

C

`((P_0pi R^2 + Mg)/(piR^2 P_0))(2L)`

D

`((P_0pi R^2)/(piR^2 P_0 - Mg))(2L)`

लिखित उत्तर

Verified by Experts

The correct Answer is:
D
बेलन में उपस्थित वायु का दाब P (माना)। इस वायु स्तम्भ की लम्बाई माना x है। पिस्टन के सन्तुलन के लिये,
`P. pi r^2 + Mg = P_0 pi r^2`
बेलन में उपस्थित वायु के लिये,
`P_1 V_1 = P_2V_2`
`P_0 [ (2L).(piR^2)] = P[(x).(piR^2)]`
`x = [(P_2piR^2)/(piR^2 P_0 - Mg)] (2L).`
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