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CivilSoil Mechanics

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मृदा द्रव्यमान (soil mass) का इकाई भार (unit weight) किसमें व्यक्त किया जाता है

$kg/m²$

$kg/m³$

$N/m²$

$N/m³$

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतCivilSoil Mechanics

$N/m³$

Quick Summary:

मृदा का इकाई भार, जिसे अक्सर $\gamma$ द्वारा दर्शाया जाता है, को प्रति इकाई आयतन मृदा द्रव्यमान के भार के रूप में परिभाषित किया गया है। SI प्रणाली में, भार को न्यूटन (N) में और आयतन को घन मीटर ( $m³$ ) में मापा जाता है, जिससे मानक इकाई $N/m³$ प्राप्त होती है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$\gamma = \frac{W}{V}$ — इकाई भार की परिभाषा

$\gamma = \rho \cdot g$ — द्रव्यमान घनत्व और गुरुत्वाकर्षण के साथ संबंध

⚙️ Working Principle

मृदा का इकाई भार इसके स्थूल घनत्व (bulk density) ( $\rho$ ) और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण ( $g$ ) का गुणनफल होता है। चूंकि घनत्व को प्रति इकाई आयतन द्रव्यमान ( $kg/m³$ ) के रूप में परिभाषित किया गया है, इसलिए इसे $g$ ( $m/s²$ ) से गुणा करने पर $kg \cdot m / (s² \cdot m³)$ प्राप्त होता है, जो न्यूटन के गति के दूसरे नियम ( $F = ma$ ) के आधार पर सरल होकर $N/m³$ हो जाता है।

📌 Key Points

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इकाई भार एक सदिश राशि है जो प्रति इकाई आयतन गुरुत्वाकर्षण बल को दर्शाती है।
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जियोटेक्निकल इंजीनियरिंग में, $\gamma_{sat}$ (संतृप्त), $\gamma_{sub}$ (निमज्जित), और $\gamma_d$ (शुष्क) सामान्य प्रकार हैं।
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अधिकांश सामान्य मृदाओं के लिए मान आमतौर पर $16 kN/m³$ से $22 kN/m³$ के बीच होता है।

✅ Advantages

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मृदा स्तरों में ओवरबर्डन दबाव की गणना के लिए आवश्यक।
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ढलान स्थिरता और पृथ्वी के दबाव को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण पैरामीटर।

❌ Disadvantages / Limitations

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नमी की मात्रा और रिक्त अनुपात (void ratio) के साथ काफी बदलता रहता है।
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अव्यवस्था से बचने के लिए सावधानीपूर्वक नमूना लेने की आवश्यकता होती है, जो घनत्व माप को प्रभावित करता है।

🛠️ Applications / Uses

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नींव डिजाइन और निपटान (settlement) विश्लेषण।
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ढलान स्थिरता मूल्यांकन और अर्थ रिटेनिंग संरचना डिजाइन।

📄 Additional Information

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विकल्प B ( $kg/m³$ ) 'घनत्व' को दर्शाता है, जो प्रति इकाई आयतन द्रव्यमान है, भार नहीं।
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विकल्प A और C गलत हैं क्योंकि वे दबाव/प्रतिबल (प्रति इकाई क्षेत्रफल बल) या क्षेत्रफल-आधारित भार को दर्शाते हैं, जो आयतन आधारित मृदा भार के साथ भौतिक रूप से असंगत हैं।

📊 Diagram / Illustration

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D सही है — इकाई भार को प्रति इकाई आयतन भार के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो SI प्रणाली में $N/m³$ होता है।

Core Concepts Used

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मृदा में चरण संबंध गुरुत्वाकर्षण बल आयतन भार घनत्व

💡 EXAM TIP

हमेशा घनत्व ( $kg/m³$ ) और इकाई भार ( $N/m³$ ) के बीच अंतर करें; परीक्षक अक्सर मौलिक समझ का परीक्षण करने के लिए इन्हें आपस में बदल देते हैं।

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