Join 60,000+ competitive exam aspirants
19 सेमी ऊँचाई वाला एक लंब वृत्तीय शंकु के आकार का फ्लास्क पानी से भरा है। पानी को लंब वृत्तीय बेलनाकार फ्लास्क में डाला जाता है जिसकी त्रिज्या वृत्तीय शंकु के आधार की त्रिज्या का एक तिहाई है, तो बेलनाकार फ्लास्क में पानी की ऊँचाई क्या है?
83 सेमी
57 सेमी
53 सेमी
73 सेमी
57 सेमी
चूँकि Vcone=Vcyl, इसलिए 31πrc2(19)=π(3rc)2hy के बराबर रखें। π और rc2 पद कट जाते हैं, जिससे hy=19×3=57 cm प्राप्त होता है।
शंकु की ऊँचाई hc = 19 cm. बेलन की त्रिज्या ry = (1/3) * शंकु की त्रिज्या rc. शंकु पानी से भरा है।
Vcone=31πrc2hc और Vcyl=πry2hy
चूँकि Vcone=Vcyl, इसलिए 31πrc2(19)=π(3rc)2hy के बराबर रखें। π और rc2 पद कट जाते हैं, जिससे hy=19×3=57 cm प्राप्त होता है।
छात्र अक्सर त्रिज्या प्रतिस्थापित करते समय 1/3 के अनुपात का वर्ग करना भूल जाते हैं, जिससे 19×3=57 प्राप्त होता है, जबकि सही उत्तर 19×32=171 होना चाहिए।
आयतन की तुलना करना
चूँकि पानी का आयतन स्थिर है, शंकु का आयतन बेलन के आयतन के बराबर होगा: Vcone=Vcyl
31πrc2hc=πry2hy
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करना
hc=19 और ry=3rc को समीकरण में प्रतिस्थापित करें: 31πrc2(19)=π(3rc)2hy
319rc2=9rc2hy
ऊँचाई के लिए हल करना
दोनों पक्षों से rc2 को काटें और hy के लिए हल करें: hy=319×9=19×3=57
hy=57 cm
B सही है क्योंकि आयतन संरक्षण का सूत्र बेलन के लिए 57 cm की ऊँचाई देता है।
यह अवधारणा तरल गतिकी और पृष्ठीय क्षेत्रफल समस्याओं का एक आधार है जो अक्सर मैकेनिकल इंजीनियरिंग एप्टीट्यूड अनुभागों में दिखाई देती है।