वायुमंडल के लिए खुले एक पात्र में,बर्नौली के समीकरण का उपयोग करके पात्र की दीवार पर बने एक संकीर्ण छेद से बाहर निकलने वाले द्रव का वेग ज्ञात कीजिए और टोरिसेली का नियम प्राप्त कीजिए।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) टोरिसेली ने पाया कि एक खुले टैंक से बाहर निकलने वाले द्रव (efflux) की गति का सूत्र मुक्त रूप से गिरती हुई वस्तु के समान होता है।
मान लीजिए कि एक टैंक में $\rho$ घनत्व का द्रव भरा है और इसकी दीवार में नीचे से $y_{1}$ ऊँचाई पर एक छोटा छेद है। द्रव के ऊपर की सतह $y_{2}$ ऊँचाई पर है और वहाँ दाब $P$ है।
बिंदु $1$ और $2$ पर वेग क्रमशः $v_{1}$ और $v_{2}$ हैं। सांतत्य समीकरण (equation of continuity) का उपयोग करने पर:
$A_{1} v_{1} = A_{2} v_{2}$
$v_{2} = \frac{A_{1} v_{1}}{A_{2}}$
यहाँ $A_{2}$ टैंक का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल है और $A_{1}$ छेद का क्षेत्रफल है।
चूंकि $A_{2} \gg A_{1}$,इसलिए $v_{2} \ll v_{1}$ होगा,अतः हम $v_{2} \approx 0$ मान सकते हैं।
बिंदु $1$ और $2$ पर बर्नौली के समीकरण का उपयोग करने पर:
$P_{1} + \frac{1}{2} \rho v_{1}^{2} + \rho g y_{1} = P_{2} + \frac{1}{2} \rho v_{2}^{2} + \rho g y_{2}$
यहाँ,$P_{1} = P_{a}$ (वायुमंडलीय दाब),$P_{2} = P$ और $v_{2} = 0$ है। मान रखने पर:
$P_{a} + \frac{1}{2} \rho v_{1}^{2} + \rho g y_{1} = P + \rho g y_{2}$
$\frac{1}{2} \rho v_{1}^{2} = (P - P_{a}) + \rho g (y_{2} - y_{1})$
मान लीजिए $h = y_{2} - y_{1}$ छेद के ऊपर द्रव की ऊँचाई है।
$\frac{1}{2} \rho v_{1}^{2} = (P - P_{a}) + \rho g h$
$v_{1} = \sqrt{2g h + \frac{2(P - P_{a})}{\rho}}$
यदि टैंक वायुमंडल के लिए खुला है,तो $P = P_{a}$ होगा,अतः:
$v_{1} = \sqrt{2gh}$
यह टोरिसेली का नियम है।

Explore More

Similar Questions

समान अनुप्रस्थ काट वाली टंकी में पानी के स्तर की ऊँचाई $5 \,m$ है। टंकी के तल पर बने $2.4 \,mm^2$ क्षेत्रफल के छेद से $5 \,s$ में बाहर निकलने वाले पानी का आयतन क्या होगा? (मान लीजिए कि टंकी में पानी का स्तर स्थिर रहता है और गुरुत्वीय त्वरण $= 10 \,ms^{-2}$ है)।

एक बेलनाकार टैंक के तल में $2 \,cm^2$ क्षेत्रफल का एक छेद है। यदि टैंक में ऊपर लगी एक नली से $100 \,cm^3 \,s^{-1}$ की दर से पानी डाला जाता है, तो वह अधिकतम ऊँचाई क्या है जहाँ तक टैंक में पानी उठ सकता है ($cm$ में)? (गुरुत्वीय त्वरण, $g=10 \,ms^{-2}$)

बड़े व्यास वाली एक बेलनाकार टंकी $H$ ऊँचाई तक पानी से भरी है। टंकी में $5 \,cm^2$ अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल का एक छेद पानी को बाहर निकलने देता है। यदि पानी $2 \times 10^{-3} \,m^3 \,s^{-1}$ की दर से बाहर निकल रहा है, तो $H$ का मान क्या होगा ($\,cm$ में)? (गुरुत्वीय त्वरण $= 10 \,ms^{-2}$)

एक आयताकार पात्र,जब पानी से भरा होता है,तो उसके तल में स्थित एक छिद्र से खाली होने में $10 \text{ मिनट}$ का समय लेता है। जब यह आधा पानी से भरा हो,तो इसे खाली होने में कितने मिनट लगेंगे?

एक टैंक $H$ ऊँचाई तक पानी से भरा है। पानी की सतह से $D$ गहराई पर एक दीवार में छेद किया जाता है। टैंक से बाहर निकलने वाली पानी की धारा दीवार के आधार से जिस दूरी $x$ पर जमीन से टकराती है,वह ............. द्वारा दी जाती है।

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo