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Textbook - Surface Areas and Volumes Questions in Hindi

Class 10 Mathematics · Surface Areas and Volumes · Textbook - Surface Areas and Volumes

52+

Questions

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100%

With Solutions

Showing 50 of 52 questions in Hindi

1
MediumMCQ
रशीद को उसके जन्मदिन के उपहार के रूप में एक लट्टू $(lattu)$ मिला,जिस पर आश्चर्यजनक रूप से कोई रंग नहीं था। वह इसे अपने क्रेयॉन से रंगना चाहता था। लट्टू का आकार एक अर्धगोले पर अध्यारोपित शंकु जैसा है (आकृति देखें)। पूरे लट्टू की ऊँचाई $5 \, cm$ है और लट्टू का व्यास $3.5 \, cm$ है। उसके द्वारा रंगे जाने वाले भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए (in $cm^2$)। ($\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए)
Question diagram
A
$39.6$
B
$35.2$
C
$42.9$
D
$30$

Solution

(A) रंगने के लिए कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल अर्धगोले के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल और शंकु के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल का योग है।
दिया है:
लट्टू का व्यास $= 3.5 \, cm$
त्रिज्या $(r) = \frac{3.5}{2} = 1.75 \, cm$
लट्टू की कुल ऊँचाई $= 5 \, cm$
शंकु की ऊँचाई $(h) = \text{कुल ऊँचाई} - \text{अर्धगोले की त्रिज्या} = 5 - 1.75 = 3.25 \, cm$
शंकु की तिर्यक ऊँचाई $(l) = \sqrt{r^2 + h^2} = \sqrt{(1.75)^2 + (3.25)^2} = \sqrt{3.0625 + 10.5625} = \sqrt{13.625} \approx 3.69 \, cm \approx 3.7 \, cm$
अर्धगोले का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 2 \pi r^2 = 2 \times \frac{22}{7} \times 1.75 \times 1.75 = 19.25 \, cm^2$
शंकु का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \pi r l = \frac{22}{7} \times 1.75 \times 3.7 = 20.35 \, cm^2$
रंगने के लिए कुल क्षेत्रफल $= 19.25 + 20.35 = 39.6 \, cm^2$.
2
MediumMCQ
आकृति में दर्शाया गया सजावटी ब्लॉक दो ठोस पदार्थों - एक घन और एक अर्धगोले से बना है। ब्लॉक का आधार $5 \, cm$ किनारे वाला एक घन है और ऊपर लगे अर्धगोले का व्यास $4.2 \, cm$ है। ब्लॉक का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। (in $cm^2$) ($\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए)
Question diagram
A
$172.56$
B
$163.86$
C
$189.63$
D
$159.82$

Solution

(B) घन का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 6 \times (\text{किनारा})^2 = 6 \times 5 \times 5 \, cm^2 = 150 \, cm^2$.
ध्यान दें कि घन का वह भाग जहाँ अर्धगोला जुड़ा हुआ है,उसे पृष्ठीय क्षेत्रफल में शामिल नहीं किया जाता है।
अतः,ब्लॉक का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \text{घन का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल} - \text{अर्धगोले के आधार का क्षेत्रफल} + \text{अर्धगोले का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल}$.
$= 150 - \pi r^2 + 2\pi r^2 = (150 + \pi r^2) \, cm^2$.
दिया गया व्यास $= 4.2 \, cm$ है,इसलिए त्रिज्या $r = 2.1 \, cm$ होगी।
$= 150 + \left(\frac{22}{7} \times 2.1 \times 2.1\right) \, cm^2$.
$= 150 + (22 \times 0.3 \times 2.1) \, cm^2 = 150 + 13.86 \, cm^2 = 163.86 \, cm^2$.
3
DifficultMCQ
लकड़ी का एक खिलौना रॉकेट एक शंकु के आकार का है जो एक बेलन पर टिका हुआ है, जैसा कि आकृति में दिखाया गया है। पूरे रॉकेट की ऊँचाई $26\, cm$ है, जबकि शंक्वाकार भाग की ऊँचाई $6\, cm$ है। शंक्वाकार भाग के आधार का व्यास $5\, cm$ है, जबकि बेलनाकार भाग के आधार का व्यास $3\, cm$ है। यदि शंक्वाकार भाग को नारंगी और बेलनाकार भाग को पीला रंगना है, तो रॉकेट के प्रत्येक रंग से रंगे जाने वाले भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। ($\pi=3.14$ लीजिए)
Question diagram
A
$190.480$
B
$200.055$
C
$195.465$
D
$170.856$

Solution

(C) माना शंकु की त्रिज्या $r$, शंकु की तिर्यक ऊँचाई $l$, शंकु की ऊँचाई $h$, बेलन की त्रिज्या $r^{\prime}$ और बेलन की ऊँचाई $h^{\prime}$ है।
दिया है: $r = 2.5\, cm$, $h = 6\, cm$, $r^{\prime} = 1.5\, cm$ और $h^{\prime} = 26 - 6 = 20\, cm$.
तिर्यक ऊँचाई $l = \sqrt{r^2 + h^2} = \sqrt{2.5^2 + 6^2} = \sqrt{6.25 + 36} = \sqrt{42.25} = 6.5\, cm$.
शंक्वाकार भाग का वृत्ताकार आधार बेलन के आधार पर टिका है। चूंकि शंकु का आधार बेलन के आधार से बड़ा है, इसलिए शंकु के आधार का शेष भाग (वलय) भी नारंगी रंग से रंगा जाना है।
नारंगी रंग से रंगे जाने वाला क्षेत्रफल = (शंकु का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल) + (शंकु के आधार का क्षेत्रफल - बेलन के आधार का क्षेत्रफल)
$= \pi r l + (\pi r^2 - \pi (r^{\prime})^2)$
$= 3.14 \times 2.5 \times 6.5 + 3.14 \times (2.5^2 - 1.5^2)$
$= 51.025 + 3.14 \times (6.25 - 2.25)$
$= 51.025 + 3.14 \times 4 = 51.025 + 12.56 = 63.585\, cm^2$.
पीले रंग से रंगे जाने वाला क्षेत्रफल = (बेलन का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल) + (बेलन के निचले आधार का क्षेत्रफल)
$= 2 \pi r^{\prime} h^{\prime} + \pi (r^{\prime})^2$
$= \pi r^{\prime} (2h^{\prime} + r^{\prime})$
$= 3.14 \times 1.5 \times (2 \times 20 + 1.5)$
$= 4.71 \times 41.5 = 195.465\, cm^2$.
अतः, नारंगी रंग से रंगे जाने वाला क्षेत्रफल $63.585\, cm^2$ है और पीले रंग से रंगे जाने वाला क्षेत्रफल $195.465\, cm^2$ है।
4
DifficultMCQ
मयंक ने अपने बगीचे के लिए एक बेलनाकार आकार का पक्षियों के लिए स्नान-पात्र बनाया है,जिसके एक सिरे पर अर्धगोलाकार गड्ढा है (आकृति देखें)। बेलन की ऊँचाई $1.45\, m$ है और इसकी त्रिज्या $30\, cm$ है। पक्षियों के स्नान-पात्र का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $m^2$ में ज्ञात कीजिए। ($\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए)
Question diagram
A
$2.1$
B
$4.9$
C
$8.8$
D
$3.3$

Solution

(D) माना $h$ बेलन की ऊँचाई है और $r$ बेलन और अर्धगोले की उभयनिष्ठ त्रिज्या है।
दिया है: $h = 1.45\, m = 145\, cm$ और $r = 30\, cm$।
स्नान-पात्र का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल बेलन के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल और अर्धगोले के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल का योग है।
कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \text{बेलन का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल} + \text{अर्धगोले का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल}$
$= 2\pi rh + 2\pi r^2 = 2\pi r(h + r)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 30 \times (145 + 30)\, cm^2$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 30 \times 175\, cm^2$
$= 2 \times 22 \times 30 \times 25\, cm^2$
$= 33000\, cm^2$
चूँकि $1\, m^2 = 10000\, cm^2$,इसलिए:
कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \frac{33000}{10000}\, m^2 = 3.3\, m^2$।
5
MediumMCQ
$64 \, cm^3$ आयतन वाले $2$ घनों को एक सिरे से दूसरे सिरे तक जोड़ा जाता है। परिणामी घनाभ का पृष्ठीय क्षेत्रफल $cm^2$ में ज्ञात कीजिए।
A
$160$
B
$140$
C
$200$
D
$180$

Solution

(A) दिया गया है कि प्रत्येक घन का आयतन $64 \, cm^3$ है।
माना घन की भुजा $a$ है।
तब,$a^3 = 64 \, cm^3$.
$a = \sqrt[3]{64} = 4 \, cm$.
जब दो ऐसे घनों को एक साथ जोड़ा जाता है,तो एक घनाभ बनता है।
परिणामी घनाभ की विमाएँ इस प्रकार हैं:
लंबाई $(l)$ = $4 \, cm + 4 \, cm = 8 \, cm$
चौड़ाई $(b)$ = $4 \, cm$
ऊँचाई $(h)$ = $4 \, cm$
घनाभ का पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात करने का सूत्र: $2(lb + bh + lh)$ है।
पृष्ठीय क्षेत्रफल = $2(8 \times 4 + 4 \times 4 + 8 \times 4)$
$= 2(32 + 16 + 32)$
$= 2(80)$
$= 160 \, cm^2$.
अतः,परिणामी घनाभ का पृष्ठीय क्षेत्रफल $160 \, cm^2$ है।
Solution diagram
6
MediumMCQ
एक बर्तन एक खोखले अर्धगोले के ऊपर एक खोखले बेलन को रखकर बनाया गया है। अर्धगोले का व्यास $14 \, cm$ है और बर्तन की कुल ऊँचाई $13 \, cm$ है। बर्तन का आंतरिक पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ का प्रयोग करें] ($, cm^2$ में)
A
$600$
B
$572$
C
$720$
D
$441$

Solution

(B) यह देखा जा सकता है कि बेलनाकार भाग और अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $(r)$ समान है (अर्थात,$7 \, cm$)।
अर्धगोलाकार भाग की ऊँचाई = त्रिज्या $= 7 \, cm$।
बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h) = 13 - 7 = 6 \, cm$।
बर्तन का आंतरिक पृष्ठीय क्षेत्रफल = बेलनाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल + अर्धगोलाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल।
आंतरिक पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 2 \pi r h + 2 \pi r^2 = 2 \pi r (h + r)$।
आंतरिक पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 2 \times \frac{22}{7} \times 7 \times (6 + 7)$।
आंतरिक पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 44 \times 13 = 572 \, cm^2$।
Solution diagram
7
MediumMCQ
एक खिलौना $3.5 \, cm$ त्रिज्या वाले एक शंकु के आकार का है,जो उसी त्रिज्या के एक अर्धगोले पर स्थित है। खिलौने की कुल ऊँचाई $15.5 \, cm$ है। खिलौने का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए ($cm^2$ में)। $\left[ \pi = \frac{22}{7} \text{ का प्रयोग करें} \right]$
A
$200$
B
$220.5$
C
$214.5$
D
$250$

Solution

(C) यह देखा जा सकता है कि शंक्वाकार भाग और अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या समान है (अर्थात,$r = 3.5 \, cm = \frac{7}{2} \, cm$)।
अर्धगोलाकार भाग की ऊँचाई = त्रिज्या $(r) = 3.5 \, cm = \frac{7}{2} \, cm$।
शंक्वाकार भाग की ऊँचाई $(h) = 15.5 \, cm - 3.5 \, cm = 12 \, cm$।
शंक्वाकार भाग की तिर्यक ऊँचाई $(l)$ का सूत्र $l = \sqrt{r^2 + h^2}$ है।
$l = \sqrt{\left( \frac{7}{2} \right)^2 + (12)^2} = \sqrt{\frac{49}{4} + 144} = \sqrt{\frac{49 + 576}{4}} = \sqrt{\frac{625}{4}} = \frac{25}{2} \, cm = 12.5 \, cm$।
खिलौने का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल = शंक्वाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल + अर्धगोलाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल।
कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल = $\pi r l + 2 \pi r^2 = \pi r (l + 2r)$।
कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल = $\frac{22}{7} \times \frac{7}{2} \times \left( 12.5 + 2 \times 3.5 \right) = 11 \times (12.5 + 7) = 11 \times 19.5 = 214.5 \, cm^2$।
Solution diagram
8
MediumMCQ
$7 \, cm$ भुजा वाले एक घनाकार ब्लॉक के ऊपर एक अर्धगोला रखा गया है। अर्धगोले का अधिकतम व्यास क्या हो सकता है? इस ठोस का पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए ($cm^2$ में)। [$\pi = \frac{22}{7}$ का प्रयोग करें]
A
$330.1$
B
$337.8$
C
$432.5$
D
$332.5$

Solution

(D) आकृति से यह देखा जा सकता है कि ऐसे अर्धगोले के लिए संभव अधिकतम व्यास घन की भुजा के बराबर है,अर्थात $7 \, cm$।
अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $(r) = \frac{7}{2} = 3.5 \, cm$।
ठोस का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $=$ घनाकार भाग का पृष्ठीय क्षेत्रफल $+$ अर्धगोलाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $-$ अर्धगोलाकार भाग के आधार का क्षेत्रफल।
कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 6(\text{भुजा})^2 + 2\pi r^2 - \pi r^2 = 6(\text{भुजा})^2 + \pi r^2$।
ठोस का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 6(7)^2 + \frac{22}{7} \times 3.5 \times 3.5$।
$= 6(49) + \frac{22}{7} \times \frac{7}{2} \times \frac{7}{2} = 294 + 38.5 = 332.5 \, cm^2$।
Solution diagram
9
Medium
एक घनाकार लकड़ी के ब्लॉक के एक फलक से एक अर्धगोलाकार गड्ढा इस प्रकार काटा जाता है कि अर्धगोले का व्यास $l$ घन के किनारे के बराबर है। शेष ठोस का पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। $\left[\pi=\frac{22}{7} \text{ का प्रयोग करें}\right]$

Solution

(N/A) अर्धगोले का व्यास $=$ घन का किनारा $= l$
अर्धगोले की त्रिज्या $r = \frac{l}{2}$
शेष ठोस का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $=$ घन का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $+$ अर्धगोले का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $-$ अर्धगोले के आधार का क्षेत्रफल
$= 6(\text{किनारा})^2 + 2\pi r^2 - \pi r^2$
$= 6l^2 + \pi r^2$
$r = \frac{l}{2}$ रखने पर:
$= 6l^2 + \pi \left(\frac{l}{2}\right)^2$
$= 6l^2 + \frac{\pi l^2}{4}$
$= \frac{24l^2 + \pi l^2}{4}$
$= \frac{l^2}{4}(24 + \pi) \text{ इकाई}^2$
Solution diagram
10
DifficultMCQ
एक दवा का कैप्सूल एक बेलन के आकार का है जिसके दोनों सिरों पर दो अर्धगोले लगे हुए हैं (आकृति देखें)। पूरे कैप्सूल की लंबाई $14 \, mm$ है और कैप्सूल का व्यास $5 \, mm$ है। इसका पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। $\left[ \pi = \frac{22}{7} \text{ का प्रयोग करें} \right]$ ($mm^2$ में)
Question diagram
A
$200$
B
$220$
C
$225$
D
$240$

Solution

(B) यह देखा जा सकता है कि:
बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r) =$ अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $(r) = \frac{\text{कैप्सूल का व्यास}}{2} = \frac{5}{2} \, mm = 2.5 \, mm$.
बेलनाकार भाग की लंबाई $(h) = \text{पूरे कैप्सूल की लंबाई} - 2 \times r$
$= 14 \, mm - 2 \times (2.5 \, mm) = 14 \, mm - 5 \, mm = 9 \, mm$.
कैप्सूल का पृष्ठीय क्षेत्रफल $= 2 \times \text{अर्धगोलाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल} + \text{बेलनाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल}$
$= 2 \times (2 \pi r^2) + 2 \pi r h$
$= 4 \pi r^2 + 2 \pi r h$
$= 2 \pi r (2r + h)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 2.5 \times (2 \times 2.5 + 9)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 2.5 \times (5 + 9)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 2.5 \times 14$
$= 2 \times 22 \times 2.5 \times 2$
$= 220 \, mm^2$.
Solution diagram
11
MediumMCQ
एक तंबू एक बेलन के आकार का है जिस पर एक शंक्वाकार शीर्ष है। यदि बेलनाकार भाग की ऊँचाई और व्यास क्रमशः $2.1 \, m$ और $4 \, m$ हैं,और शीर्ष की तिर्यक ऊँचाई $2.8 \, m$ है,तो तंबू बनाने के लिए उपयोग किए गए कैनवास का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। साथ ही,$Rs. \, 500$ प्रति $m^2$ की दर से तंबू के कैनवास की लागत ज्ञात कीजिए। ($Rs.$ में) [$\pi = \frac{22}{7}$ का प्रयोग करें] (ध्यान दें कि तंबू का आधार कैनवास से ढका नहीं होगा।)
A
$22500$
B
$23000$
C
$22000$
D
$21000$

Solution

(C) दिया गया है कि,
बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h) = 2.1 \, m$
बेलनाकार भाग का व्यास $= 4 \, m$
बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r) = 2 \, m$
शंक्वाकार भाग की तिर्यक ऊँचाई $(l) = 2.8 \, m$
उपयोग किए गए कैनवास का क्षेत्रफल = शंक्वाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल + बेलनाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल
$= \pi rl + 2\pi rh$
$= \pi r(l + 2h)$
$= \frac{22}{7} \times 2 \times (2.8 + 2 \times 2.1)$
$= \frac{44}{7} \times (2.8 + 4.2)$
$= \frac{44}{7} \times 7 = 44 \, m^2$
$1 \, m^2$ कैनवास की लागत $= Rs. \, 500$
$44 \, m^2$ कैनवास की लागत $= 44 \times 500 = Rs. \, 22000$
अतः,तंबू बनाने के लिए कैनवास की लागत $Rs. \, 22000$ होगी।
Solution diagram
12
DifficultMCQ
$2.4 \, cm$ ऊँचाई और $1.4 \, cm$ व्यास वाले एक ठोस बेलन से,उसी ऊँचाई और उसी व्यास का एक शंक्वाकार गड्ढा (cavity) काट लिया जाता है। शेष ठोस का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल निकटतम $cm^2$ में ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए]
A
$16$
B
$20$
C
$12$
D
$18$

Solution

(D) दिया गया है कि,
शंक्वाकार भाग की ऊँचाई $(h) =$ बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h) = 2.4 \, cm$
बेलनाकार भाग का व्यास $= 1.4 \, cm$
अतः,बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r) = 0.7 \, cm$
शंक्वाकार भाग की तिर्यक ऊँचाई $(l) = \sqrt{r^2 + h^2}$
$= \sqrt{(0.7)^2 + (2.4)^2} = \sqrt{0.49 + 5.76}$
$= \sqrt{6.25} = 2.5 \, cm$
शेष ठोस का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \text{बेलनाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल} + \text{शंक्वाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल} + \text{बेलनाकार आधार का क्षेत्रफल}$
$= 2 \pi rh + \pi rl + \pi r^2$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 0.7 \times 2.4 + \frac{22}{7} \times 0.7 \times 2.5 + \frac{22}{7} \times 0.7 \times 0.7$
$= 4.4 \times 2.4 + 2.2 \times 2.5 + 2.2 \times 0.7$
$= 10.56 + 5.50 + 1.54 = 17.60 \, cm^2$
शेष ठोस का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल निकटतम $cm^2$ में $18 \, cm^2$ है।
Solution diagram
13
MediumMCQ
लकड़ी की एक वस्तु एक ठोस बेलन के प्रत्येक सिरे से एक अर्धगोला खोदकर बनाई गई है,जैसा कि आकृति में दिखाया गया है। यदि बेलन की ऊँचाई $10 \, cm$ है और इसके आधार की त्रिज्या $3.5 \, cm$ है,तो वस्तु का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए ($cm^2$ में)।
Question diagram
A
$374$
B
$350$
C
$360$
D
$395$

Solution

(A) दिया गया है कि,
बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r) =$ अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $(r) = 3.5 \, cm$.
बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h) = 10 \, cm$.
वस्तु का कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल बेलन के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल और दो अर्धगोलों के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल का योग है।
कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \text{बेलन का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल} + 2 \times \text{अर्धगोले का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल}$
$= 2 \pi r h + 2 \times (2 \pi r^2)$
$= 2 \pi r h + 4 \pi r^2$
$= 2 \pi r (h + 2r)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 3.5 \times (10 + 2 \times 3.5)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 3.5 \times (10 + 7)$
$= 2 \times \frac{22}{7} \times 3.5 \times 17$
$= 44 \times 0.5 \times 17$
$= 22 \times 17 = 374 \, cm^2$.
14
EasyMCQ
शांता एक शेड में उद्योग चलाती है जो एक अर्ध-बेलन द्वारा अध्यारोपित घनाभ के आकार का है (आकृति देखें)। यदि शेड के आधार का आयाम $7\,m \times 15\,m$ है और घनाभ के भाग की ऊँचाई $8\,m$ है,तो शेड में समा सकने वाली हवा का आयतन ज्ञात कीजिए। इसके अलावा,मान लीजिए कि शेड में मशीनरी कुल $300\,m^3$ स्थान घेरती है और वहाँ $20$ कर्मचारी हैं,जिनमें से प्रत्येक औसतन $0.08\,m^3$ स्थान घेरता है। तो,शेड में कितनी हवा है? ($m^3$ में) ($\pi = \frac{22}{7}$ लें)
Question diagram
A
$700.50$
B
$827.15$
C
$486.90$
D
$1020$

Solution

(B) शेड के अंदर हवा का आयतन (जब कोई व्यक्ति या मशीनरी न हो) घनाभ और अर्ध-बेलन के आयतन के योग के बराबर होता है।
घनाभ के आयाम $\text{लंबाई }= 15\,m,$ $\text{चौड़ाई }= 7\,m,$ और $\text{ऊँचाई }= 8\,m$ हैं।
घनाभ का आयतन $= \text{लंबाई }\times \text{चौड़ाई }\times \text{ऊँचाई }= 15 \times 7 \times 8 = 840\,m^3.$
अर्ध-बेलन का व्यास $7\,m$ है,इसलिए इसकी त्रिज्या $r = 3.5\,m = \frac{7}{2}\,m$ है। बेलन की लंबाई $15\,m$ है।
अर्ध-बेलन का आयतन $= \frac{1}{2} \times (\pi r^2 h) = \frac{1}{2} \times \frac{22}{7} \times \frac{7}{2} \times \frac{7}{2} \times 15 = 288.75\,m^3.$
शेड का कुल आयतन $= 840 + 288.75 = 1128.75\,m^3.$
मशीनरी द्वारा घेरा गया स्थान $= 300\,m^3.$
$20$ कर्मचारियों द्वारा घेरा गया स्थान $= 20 \times 0.08 = 1.6\,m^3.$
घेरा गया कुल स्थान $= 300 + 1.6 = 301.6\,m^3.$
शेड में हवा का आयतन $= 1128.75 - 301.6 = 827.15\,m^3.$
15
DifficultMCQ
एक जूस विक्रेता चित्र में दिखाए गए गिलास का उपयोग करके अपने ग्राहकों को जूस परोस रहा था। बेलनाकार गिलास का आंतरिक व्यास $5 \, cm$ था,लेकिन गिलास के तल पर एक अर्धगोलाकार उभरा हुआ भाग था जो गिलास की क्षमता को कम कर देता था। यदि गिलास की ऊँचाई $10 \, cm$ थी,तो गिलास की आभासी क्षमता और उसकी वास्तविक क्षमता ज्ञात कीजिए (in $cm^3$)। ($\pi = 3.14$ का प्रयोग करें)
Question diagram
A
$150$
B
$175.50$
C
$163.54$
D
$196.25$

Solution

(C) दिया गया है,बेलनाकार गिलास का आंतरिक व्यास $= 5 \, cm$,इसलिए त्रिज्या $r = 2.5 \, cm$ है। ऊँचाई $h = 10 \, cm$ है।
गिलास की आभासी क्षमता बेलन का आयतन है:
आभासी क्षमता $= \pi r^2 h = 3.14 \times (2.5)^2 \times 10 = 3.14 \times 6.25 \times 10 = 196.25 \, cm^3$.
वास्तविक क्षमता गिलास के आधार पर अर्धगोलाकार उभरे हुए भाग के आयतन से कम हो जाती है:
अर्धगोले का आयतन $= \frac{2}{3} \pi r^3 = \frac{2}{3} \times 3.14 \times (2.5)^3 = \frac{2}{3} \times 3.14 \times 15.625 = 32.70833... \approx 32.71 \, cm^3$.
वास्तविक क्षमता $= \text{आभासी क्षमता} - \text{अर्धगोले का आयतन} = 196.25 - 32.71 = 163.54 \, cm^3$.
16
MediumMCQ
एक ठोस खिलौना एक अर्धगोले पर रखे गए एक लंबवृत्तीय शंकु के रूप में है। शंकु की ऊँचाई $2 \, cm$ है और आधार का व्यास $4 \, cm$ है। खिलौने का आयतन ज्ञात कीजिए। यदि एक लंबवृत्तीय बेलन इस खिलौने को परिबद्ध करता है,तो बेलन और खिलौने के आयतन का अंतर ज्ञात कीजिए। ($cm^3$ में) ($\pi = 3.14$ लीजिए)
Question diagram
A
$4$
B
$50$
C
$36.50$
D
$25.12$

Solution

(D) माना $BPC$ अर्धगोला है और $ABC$ अर्धगोले के आधार पर स्थित शंकु है।
अर्धगोले (तथा शंकु) की त्रिज्या $BO = \frac{1}{2} \times 4 \, cm = 2 \, cm$ है।
अतः,खिलौने का आयतन $= \frac{2}{3} \pi r^3 + \frac{1}{3} \pi r^2 h$ है।
$= \left[ \frac{2}{3} \times 3.14 \times (2)^3 + \frac{1}{3} \times 3.14 \times (2)^2 \times 2 \right] \, cm^3 = 25.12 \, cm^3$ है।
अब,माना लंबवृत्तीय बेलन $EFGH$ दिए गए ठोस को परिबद्ध करता है। लंबवृत्तीय बेलन के आधार की त्रिज्या $= HP = BO = 2 \, cm$,और इसकी ऊँचाई $EH = AO + OP = (2 + 2) \, cm = 4 \, cm$ है।
अतः,आवश्यक आयतन का अंतर $=$ लंबवृत्तीय बेलन का आयतन $-$ खिलौने का आयतन।
$= (3.14 \times 2^2 \times 4 - 25.12) \, cm^3$ है।
$= (50.24 - 25.12) \, cm^3 = 25.12 \, cm^3$ है।
अतः,दोनों आयतनों का आवश्यक अंतर $= 25.12 \, cm^3$ है।
17
Easy
एक ठोस एक अर्धगोले पर खड़े शंकु के आकार का है,जिनकी त्रिज्याएँ $1\, cm$ के बराबर हैं और शंकु की ऊँचाई उसकी त्रिज्या के बराबर है। ठोस का आयतन $\pi$ के पदों में ज्ञात कीजिए।
Question diagram

Solution

(N/A) दिया गया है कि,
शंकु के आकार के भाग की ऊँचाई $(h)$ $=$ शंकु के आकार के भाग की त्रिज्या $(r)$ $= 1\, cm$.
अर्धगोलीय भाग की त्रिज्या $(r)$ $=$ शंकु के आकार के भाग की त्रिज्या $(r)$ $= 1\, cm$.
ठोस का आयतन $=$ शंकु के आकार के भाग का आयतन $+$ अर्धगोलीय भाग का आयतन।
ठोस का आयतन $= \frac{1}{3} \pi r^2 h + \frac{2}{3} \pi r^3$.
मान रखने पर:
ठोस का आयतन $= \frac{1}{3} \pi (1)^2 (1) + \frac{2}{3} \pi (1)^3$.
ठोस का आयतन $= \frac{1}{3} \pi + \frac{2}{3} \pi = \frac{3}{3} \pi = \pi\, cm^3$.
Solution diagram
18
MediumMCQ
रेचल,एक इंजीनियरिंग छात्रा,को एक पतली एल्युमीनियम शीट का उपयोग करके एक बेलनाकार मॉडल बनाने के लिए कहा गया था,जिसके दोनों सिरों पर दो शंकु जुड़े हुए हैं। मॉडल का व्यास $3\, cm$ है और इसकी कुल लंबाई $12\, cm$ है। यदि प्रत्येक शंकु की ऊँचाई $2\, cm$ है,तो रेचल द्वारा बनाए गए मॉडल में समाहित हवा का आयतन ज्ञात कीजिए। (मान लीजिए कि मॉडल के बाहरी और आंतरिक आयाम लगभग समान हैं।) जब तक अन्यथा न कहा जाए,$\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए। ($cm^3$ में)
A
$8$
B
$66$
C
$50$
D
$88$

Solution

(B) आकृति से यह देखा जा सकता है कि:
प्रत्येक शंक्वाकार भाग की ऊँचाई $(h_1) = 2\, cm$.
बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h_2) = 12 - (2 \times \text{शंकु की ऊँचाई}) = 12 - (2 \times 2) = 12 - 4 = 8\, cm$.
बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r) =$ शंक्वाकार भाग की त्रिज्या $= \frac{3}{2} = 1.5\, cm$.
मॉडल में मौजूद हवा का आयतन $=$ बेलन का आयतन $+ 2 \times$ शंकु का आयतन।
आयतन $= \pi r^2 h_2 + 2 \times (\frac{1}{3} \pi r^2 h_1)$.
आयतन $= \pi r^2 (h_2 + \frac{2}{3} h_1) = \pi \times (\frac{3}{2})^2 \times (8 + \frac{2}{3} \times 2)$.
आयतन $= \pi \times \frac{9}{4} \times (8 + \frac{4}{3}) = \pi \times \frac{9}{4} \times (\frac{24+4}{3}) = \pi \times \frac{9}{4} \times \frac{28}{3}$.
आयतन $= \pi \times 3 \times 7 = 21 \pi$.
$\pi = \frac{22}{7}$ का उपयोग करने पर,आयतन $= 21 \times \frac{22}{7} = 3 \times 22 = 66\, cm^3$.
Solution diagram
19
MediumMCQ
एक गुलाब जामुन में उसके आयतन का लगभग $30\%$ चीनी की चाशनी है। $45$ गुलाब जामुनों में लगभग कितनी चाशनी होगी,यदि प्रत्येक गुलाब जामुन एक बेलन के आकार का है जिसके दोनों सिरे अर्धगोलाकार हैं और इसकी लंबाई $5\,cm$ तथा व्यास $2.8\,cm$ है (आकृति देखिए) ($cm^3$ में) [$\pi=\frac{22}{7}$ लीजिए] ।
Question diagram
A
$25.05$
B
$45$
C
$338$
D
$300$

Solution

(C) यहाँ देखा जा सकता है कि:
बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r) =$ अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $(r) = \frac{2.8}{2} = 1.4\,cm$.
प्रत्येक अर्धगोलाकार भाग की लंबाई $=$ अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $= 1.4\,cm$.
बेलनाकार भाग की लंबाई $(h) = 5 - 2 \times$ (अर्धगोलाकार भाग की लंबाई) $= 5 - 2 \times 1.4 = 2.2\,cm$.
एक गुलाब जामुन का आयतन $=$ बेलनाकार भाग का आयतन $+ 2 \times$ अर्धगोलाकार भाग का आयतन
$= \pi r^2 h + 2 \times (\frac{2}{3} \pi r^3) = \pi r^2 h + \frac{4}{3} \pi r^3$
$= \frac{22}{7} \times (1.4)^2 \times 2.2 + \frac{4}{3} \times \frac{22}{7} \times (1.4)^3$
$= 13.552 + 11.49866... \approx 25.05\,cm^3$.
$45$ गुलाब जामुनों का कुल आयतन $= 45 \times 25.05 = 1127.25\,cm^3$.
चीनी की चाशनी का आयतन $= 30\%$ कुल आयतन का
$= \frac{30}{100} \times 1127.25 = 338.175\,cm^3$.
निकटतम पूर्णांक में लेने पर,चाशनी का आयतन लगभग $338\,cm^3$ होगा।
Solution diagram
20
MediumMCQ
लकड़ी से बना एक पेन स्टैंड घनाभ के आकार का है जिसमें पेन रखने के लिए चार शंक्वाकार गड्ढे बने हैं। घनाभ की विमाएँ $15 \, cm$ × $10 \, cm$ × $3.5 \, cm$ हैं। प्रत्येक गड्ढे की त्रिज्या $0.5 \, cm$ और गहराई $1.4 \, cm$ है। पूरे स्टैंड में लकड़ी का आयतन ज्ञात कीजिए ($cm^3$ में)। [$\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए]
Question diagram
A
$525$
B
$550.50$
C
$560$
D
$523.53$

Solution

(D) लकड़ी के स्टैंड का आयतन घनाभ के आयतन में से चार शंक्वाकार गड्ढों के आयतन को घटाने पर प्राप्त होता है।
घनाभ की विमाएँ: लंबाई $(l) = 15 \, cm$,चौड़ाई $(b) = 10 \, cm$,ऊँचाई $(H) = 3.5 \, cm$.
घनाभ का आयतन $= l \times b \times H = 15 \times 10 \times 3.5 = 525 \, cm^3$.
प्रत्येक शंक्वाकार गड्ढे की विमाएँ: त्रिज्या $(r) = 0.5 \, cm$,गहराई $(h) = 1.4 \, cm$.
एक शंकु का आयतन $= \frac{1}{3} \pi r^2 h = \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times (0.5)^2 \times 1.4$.
चार शंकुओं का आयतन $= 4 \times \left( \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 0.25 \times 1.4 \right) = 4 \times \left( \frac{1}{3} \times 22 \times 0.25 \times 0.2 \right) = 4 \times \left( \frac{1.1}{3} \right) = \frac{4.4}{3} \approx 1.4667 \, cm^3$.
लकड़ी का आयतन $= 525 - 1.4667 = 523.5333 \, cm^3$.
दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,आयतन $523.53 \, cm^3$ है।
21
EasyMCQ
एक बर्तन एक उल्टे शंकु के आकार का है। इसकी ऊँचाई $8 \, cm$ है और इसके ऊपरी खुले भाग की त्रिज्या $5 \, cm$ है। यह ऊपर तक पानी से भरा हुआ है। जब इसमें $0.5 \, cm$ त्रिज्या वाली सीसे की गोलियाँ डाली जाती हैं,तो एक-चौथाई पानी बाहर निकल जाता है। बर्तन में डाली गई सीसे की गोलियों की संख्या ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए।]
A
$100$
B
$150$
C
$200$
D
$50$

Solution

(A) शंक्वाकार बर्तन की ऊँचाई $(h)$ $= 8 \, cm$.
शंक्वाकार बर्तन की त्रिज्या $(r_1)$ $= 5 \, cm$.
प्रत्येक सीसे की गोली की त्रिज्या $(r_2)$ $= 0.5 \, cm$.
माना बर्तन में डाली गई सीसे की गोलियों की संख्या $n$ है।
प्रश्न के अनुसार,बाहर निकले पानी का आयतन डाली गई सीसे की गोलियों के कुल आयतन के बराबर है।
बाहर निकला पानी $= \frac{1}{4} \times$ शंकु का आयतन।
$\frac{1}{4} \times (\frac{1}{3} \pi r_1^2 h) = n \times (\frac{4}{3} \pi r_2^3)$.
दोनों पक्षों से $\frac{1}{3} \pi$ को हटाने पर:
$\frac{1}{4} r_1^2 h = 4 n r_2^3$.
$r_1^2 h = 16 n r_2^3$.
मान रखने पर:
$5^2 \times 8 = 16 \times n \times (0.5)^3$.
$25 \times 8 = 16 \times n \times (\frac{1}{2})^3$.
$200 = 16 \times n \times \frac{1}{8}$.
$200 = 2n$.
$n = 100$.
अतः,बर्तन में डाली गई सीसे की गोलियों की संख्या $100$ है।
Solution diagram
22
MediumMCQ
एक ठोस लोहे के खंभे में $220 \,cm$ ऊँचाई और $24 \,cm$ आधार व्यास वाला एक बेलन है,जिसके ऊपर $60 \,cm$ ऊँचाई और $8 \,cm$ त्रिज्या वाला एक अन्य बेलन रखा गया है। खंभे का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए,यदि $1 \,cm^3$ लोहे का द्रव्यमान लगभग $8 \,g$ है। ($kg$ में) ($\pi = 3.14$ का प्रयोग करें)
A
$111.532$
B
$892.262$
C
$220$
D
$144$

Solution

(B) आकृति से यह देखा जा सकता है कि:
बड़े बेलन की ऊँचाई $(h_1) = 220 \,cm$
बड़े बेलन की त्रिज्या $(r_1) = \frac{24}{2} = 12 \,cm$
छोटे बेलन की ऊँचाई $(h_2) = 60 \,cm$
छोटे बेलन की त्रिज्या $(r_2) = 8 \,cm$
खंभे का कुल आयतन $=$ बड़े बेलन का आयतन $+$ छोटे बेलन का आयतन
$= \pi r_1^2 h_1 + \pi r_2^2 h_2$
$= \pi(12)^2 \times 220 + \pi(8)^2 \times 60$
$= \pi(144 \times 220 + 64 \times 60)$
$= 3.14 \times (31680 + 3840)$
$= 3.14 \times 35520 = 111532.8 \,cm^3$
$1 \,cm^3$ लोहे का द्रव्यमान $= 8 \,g$
खंभे का कुल द्रव्यमान $= 111532.8 \times 8 = 892262.4 \,g$
चूँकि $1 \,kg = 1000 \,g$,इसलिए $kg$ में द्रव्यमान $= \frac{892262.4}{1000} = 892.2624 \,kg \approx 892.262 \,kg$.
Solution diagram
23
DifficultMCQ
$120\, cm$ ऊँचाई और $60\, cm$ त्रिज्या वाले एक शंकु को $60\, cm$ त्रिज्या वाले एक अर्धगोले पर रखा गया है। इस ठोस को पानी से भरे एक बेलन में इस प्रकार रखा जाता है कि यह बेलन के आधार को स्पर्श करे। यदि बेलन की त्रिज्या $60\, cm$ और ऊँचाई $180\, cm$ है,तो बेलन में शेष बचे पानी का आयतन ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए।] ($m^3$ में)
A
$31.42$
B
$2.857$
C
$1.131$
D
$6.728$

Solution

(C) अर्धगोलाकार भाग की त्रिज्या $(r)$ = शंक्वाकार भाग की त्रिज्या $(r)$ = $60\, cm$.
ठोस के शंक्वाकार भाग की ऊँचाई $(h_2)$ = $120\, cm$.
बेलन की ऊँचाई $(h_1)$ = $180\, cm$.
बेलन की त्रिज्या $(r)$ = $60\, cm$.
बेलन में शेष बचे पानी का आयतन = बेलन का आयतन - ठोस का आयतन।
ठोस का आयतन = शंकु का आयतन + अर्धगोले का आयतन = $\frac{1}{3}\pi r^2 h_2 + \frac{2}{3}\pi r^3$.
शेष बचे पानी का आयतन = $\pi r^2 h_1 - (\frac{1}{3}\pi r^2 h_2 + \frac{2}{3}\pi r^3)$.
मान रखने पर: $\pi(60)^2(180) - (\frac{1}{3}\pi(60)^2 \times 120 + \frac{2}{3}\pi(60)^3)$.
$= \pi(60)^2 [180 - (40 + 40)] = \pi(3600)(100) = 360,000\pi\, cm^3$.
$\pi = \frac{22}{7}$ लेने पर,आयतन $\approx 360,000 \times 3.14159 = 1,130,973.36\, cm^3$.
चूँकि $1\, m^3 = 1,000,000\, cm^3$,इसलिए $m^3$ में आयतन $\approx 1.131\, m^3$ है।
Solution diagram
24
MediumMCQ
एक गोलाकार कांच के बर्तन की एक बेलनाकार गर्दन है जो $8 \, cm$ लंबी और $2 \, cm$ व्यास की है। गोलाकार भाग का व्यास $8.5 \, cm$ है। इसमें भरे जा सकने वाले पानी की मात्रा को मापकर,एक बच्चे ने इसका आयतन $345 \, cm^{3}$ निकाला है। जाँच कीजिए कि क्या वह सही है,उपरोक्त को आंतरिक माप मानते हुए और $\pi = 3.14$ का उपयोग करते हुए। ($, cm^{3}$ में)
A
$330.25$
B
$325.12$
C
$760.768$
D
$346.51$

Solution

(D) बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h) = 8 \, cm$.
बेलनाकार भाग की त्रिज्या $(r_{2}) = \frac{2}{2} = 1 \, cm$.
गोलाकार भाग की त्रिज्या $(r_{1}) = \frac{8.5}{2} = 4.25 \, cm$.
बर्तन का आयतन $=$ गोले का आयतन $+$ बेलन का आयतन।
आयतन $= \frac{4}{3} \pi r_{1}^{3} + \pi r_{2}^{2} h$.
आयतन $= \frac{4}{3} \times 3.14 \times (4.25)^{3} + 3.14 \times (1)^{2} \times 8$.
आयतन $= \frac{4}{3} \times 3.14 \times 76.765625 + 3.14 \times 8$.
आयतन $= 321.392 + 25.12 = 346.512 \, cm^{3}$.
चूँकि परिकलित आयतन $346.512 \, cm^{3}$ है,इसलिए बच्चे द्वारा मापा गया $345 \, cm^{3}$ गलत है।
Solution diagram
25
EasyMCQ
$24\, cm$ ऊँचाई और $6\, cm$ आधार त्रिज्या वाला एक शंकु मॉडलिंग क्ले (मिट्टी) से बना है। एक बच्चा इसे एक गोले के रूप में बदल देता है। गोले की त्रिज्या ज्ञात कीजिए ($cm$ में)।
A
$6$
B
$4$
C
$2$
D
$8$

Solution

(A) शंकु का आयतन ज्ञात करने का सूत्र $V = \frac{1}{3} \pi r^2 h$ है।
दिए गए मान $r = 6\, cm$ और $h = 24\, cm$ रखने पर:
$V = \frac{1}{3} \times \pi \times 6^2 \times 24 = \frac{1}{3} \times \pi \times 36 \times 24 = 288\pi\, cm^3$.
मान लीजिए गोले की त्रिज्या $R$ है। गोले के आयतन का सूत्र $V = \frac{4}{3} \pi R^3$ है।
चूंकि आकार बदलने के बाद मिट्टी का आयतन समान रहता है,इसलिए हम दोनों आयतनों की तुलना करते हैं:
$\frac{4}{3} \pi R^3 = 288\pi$.
दोनों पक्षों को $\pi$ से विभाजित करने और $\frac{3}{4}$ से गुणा करने पर:
$R^3 = 288 \times \frac{3}{4} = 72 \times 3 = 216$.
दोनों पक्षों का घनमूल लेने पर:
$R = \sqrt[3]{216} = 6\, cm$.
अतः,गोले की त्रिज्या $6\, cm$ है।
26
Medium
सेल्वी के घर में एक बेलनाकार ओवरहेड टैंक है। इसे एक संप (भूमिगत टैंक) से पानी पंप करके भरा जाता है,जो घनाभ के आकार का है। संप का माप $1.57 \, m \times 1.44 \, m \times 95 \, cm$ है। ओवरहेड टैंक की त्रिज्या $60 \, cm$ और ऊंचाई $95 \, cm$ है। जब संप पूरा भरा हो,तो ओवरहेड टैंक को पूरी तरह भरने के बाद संप में बचे पानी की ऊंचाई ज्ञात कीजिए। टैंक की क्षमता और संप की क्षमता की तुलना कीजिए। ($\pi = 3.14$ का प्रयोग करें)

Solution

(D) ओवरहेड टैंक में पानी का आयतन,संप से निकाले गए पानी के आयतन के बराबर होता है।
ओवरहेड टैंक (बेलन) का आयतन $= \pi r^2 h = 3.14 \times 0.6 \, m \times 0.6 \, m \times 0.95 \, m = 1.07388 \, m^3$.
संप (घनाभ) का आयतन $= l \times b \times h = 1.57 \, m \times 1.44 \, m \times 0.95 \, m = 2.14776 \, m^3$.
संप में बचे पानी का आयतन $= 2.14776 \, m^3 - 1.07388 \, m^3 = 1.07388 \, m^3$.
माना संप में बचे पानी की ऊंचाई $H$ है। चूंकि संप के आधार का क्षेत्रफल स्थिर रहता है,इसलिए $l \times b \times H = 1.07388 \, m^3$.
$1.57 \, m \times 1.44 \, m \times H = 1.07388 \, m^3$.
$2.2608 \, m^2 \times H = 1.07388 \, m^3$.
$H = \frac{1.07388}{2.2608} \, m = 0.475 \, m = 47.5 \, cm$.
क्षमताओं का अनुपात $= \frac{\text{टैंक की क्षमता}}{\text{संप की क्षमता}} = \frac{1.07388}{2.14776} = \frac{1}{2}$.
अतः,टैंक की क्षमता संप की क्षमता की आधी है।
27
MediumMCQ
$1 \,cm$ व्यास और $8 \,cm$ लंबाई वाली तांबे की छड़ को खींचकर $18 \,m$ लंबाई के समान मोटाई वाले तार में बदला जाता है। तार की मोटाई ज्ञात कीजिए।
A
$0.67$
B
$0.50$
C
$0.33$
D
$1.00$

Solution

(A) तांबे की छड़ का आयतन बेलन के आयतन के सूत्र $V = \pi r^2 h$ द्वारा प्राप्त होता है।
दिया गया व्यास $= 1 \,cm$,इसलिए त्रिज्या $r = 0.5 \,cm$. लंबाई $h = 8 \,cm$.
आयतन $= \pi \times (0.5)^2 \times 8 = \pi \times 0.25 \times 8 = 2\pi \,cm^3$.
जब छड़ को खींचकर तार बनाया जाता है,तो आयतन समान रहता है।
नए तार की लंबाई $18 \,m = 1800 \,cm$ है।
माना तार की त्रिज्या $r_w$ है। तार का आयतन $\pi \times r_w^2 \times 1800$ होगा।
दोनों आयतनों की तुलना करने पर: $\pi \times r_w^2 \times 1800 = 2\pi$.
$r_w^2 = \frac{2\pi}{1800\pi} = \frac{1}{900}$.
$r_w = \sqrt{\frac{1}{900}} = \frac{1}{30} \,cm$.
तार की मोटाई (व्यास) $= 2 \times r_w = 2 \times \frac{1}{30} = \frac{1}{15} \,cm$.
$\frac{1}{15} \,cm \approx 0.0667 \,cm = 0.67 \,mm$.
28
Medium
पानी से भरी एक अर्धगोलाकार टंकी को $3 \frac{4}{7}$ $\text{लीटर}$ प्रति $\text{सेकंड}$ की दर से एक पाइप द्वारा खाली किया जाता है। यदि टंकी का व्यास $3 \,m$ है,तो आधी टंकी को खाली करने में कितना समय लगेगा? (मिनटों में) ($\pi=\frac{22}{7}$ लें)

Solution

(16.5) अर्धगोलाकार टंकी की त्रिज्या $r = \frac{3}{2} \, m = 1.5 \, m$ है।
अर्धगोलाकार टंकी का कुल आयतन $V = \frac{2}{3} \pi r^3 = \frac{2}{3} \times \frac{22}{7} \times (1.5)^3 = \frac{2}{3} \times \frac{22}{7} \times \frac{27}{8} = \frac{99}{14} \, m^3$ है।
चूंकि $1 \, m^3 = 1000 \, \text{लीटर}$,इसलिए कुल आयतन $\frac{99}{14} \times 1000 = \frac{99000}{14} \, \text{लीटर}$ है।
हमें टंकी का आधा भाग खाली करना है,इसलिए खाली किए जाने वाले पानी का आयतन $\frac{1}{2} \times \frac{99000}{14} = \frac{99000}{28} \, \text{लीटर}$ होगा।
पानी खाली करने की दर $3 \frac{4}{7} = \frac{25}{7} \, \text{लीटर}/\text{सेकंड}$ है।
सेकंड में लगा समय $= \frac{\text{आयतन}}{\text{दर}} = \frac{99000}{28} \div \frac{25}{7} = \frac{99000}{28} \times \frac{7}{25} = \frac{99000}{100} = 990 \, \text{सेकंड}$ है।
मिनटों में बदलने के लिए,$60$ से भाग देने पर: $990 \div 60 = 16.5 \, \text{मिनट}$।
29
DifficultMCQ
$4.2 \, cm$ त्रिज्या वाले एक धात्विक गोले को पिघलाकर $6 \, cm$ त्रिज्या वाले एक बेलन के रूप में ढाला जाता है। बेलन की ऊँचाई ज्ञात कीजिए। (सेमी में) [$\pi = \frac{22}{7}$ लें]
A
$2.744$
B
$3.6$
C
$4.25$
D
$6.69$

Solution

(A) गोले की त्रिज्या $(r_1) = 4.2 \, cm$ है।
बेलन की त्रिज्या $(r_2) = 6 \, cm$ है।
माना बेलन की ऊँचाई $h$ है।
चूँकि गोले को पिघलाकर बेलन बनाया गया है,इसलिए उनके आयतन समान रहेंगे।
गोले का आयतन = बेलन का आयतन
$\frac{4}{3} \pi r_1^3 = \pi r_2^2 h$
$\frac{4}{3} \times (4.2)^3 = (6)^2 \times h$
$\frac{4}{3} \times 4.2 \times 4.2 \times 4.2 = 36 \times h$
$h = \frac{4 \times 4.2 \times 4.2 \times 4.2}{3 \times 36}$
$h = \frac{4 \times 74.088}{108}$
$h = \frac{296.352}{108} = 2.744 \, cm$।
अतः,बेलन की ऊँचाई $2.744 \, cm$ होगी।
30
MediumMCQ
$6 \, cm$,$8 \, cm$ और $10 \, cm$ त्रिज्या वाले धातु के तीन गोलों को पिघलाकर एक बड़ा ठोस गोला बनाया जाता है। परिणामी गोले की त्रिज्या ज्ञात कीजिए (सेमी में)।
A
$1728$
B
$12$
C
$18$
D
$28$

Solution

(B) माना कि तीन धात्विक गोलों की त्रिज्याएँ $r_1 = 6 \, cm$,$r_2 = 8 \, cm$ और $r_3 = 10 \, cm$ हैं।
माना कि नए ठोस गोले की त्रिज्या $r$ है।
चूंकि गोलों को पिघलाकर एक नया गोला बनाया गया है,इसलिए नए गोले का आयतन तीनों गोलों के आयतन के योग के बराबर होगा।
गोले का आयतन $= \frac{4}{3} \pi r^3$.
अतः,$\frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \pi r_1^3 + \frac{4}{3} \pi r_2^3 + \frac{4}{3} \pi r_3^3$.
दोनों पक्षों को $\frac{4}{3} \pi$ से विभाजित करने पर,हमें प्राप्त होता है $r^3 = r_1^3 + r_2^3 + r_3^3$.
मान रखने पर: $r^3 = 6^3 + 8^3 + 10^3$.
$r^3 = 216 + 512 + 1000 = 1728$.
दोनों पक्षों का घनमूल लेने पर: $r = \sqrt[3]{1728} = 12 \, cm$.
अतः,परिणामी गोले की त्रिज्या $12 \, cm$ है।
31
DifficultMCQ
$7\, m$ व्यास और $20\, m$ गहरे एक कुएं को खोदा जाता है और खुदाई से निकली मिट्टी को समान रूप से फैलाकर $22\, m$ गुणा $14\, m$ का एक चबूतरा बनाया जाता है। चबूतरे की ऊँचाई ज्ञात कीजिए। (मीटर में) [$\pi=\frac{22}{7}$ लें]
A
$5.5$
B
$3.5$
C
$2.5$
D
$5.4$

Solution

(C) कुएं का आकार बेलनाकार है।
कुएं की गहराई $(h) = 20\, m$.
कुएं के वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $(r) = \frac{7}{2}\, m = 3.5\, m$.
चबूतरे का क्षेत्रफल $= \text{लंबाई} \times \text{चौड़ाई} = 22\, m \times 14\, m = 308\, m^2$.
माना चबूतरे की ऊँचाई $H$ है।
चूंकि कुएं से खोदी गई मिट्टी का आयतन चबूतरे पर फैलाई गई मिट्टी के आयतन के बराबर होता है:
कुएं से निकली मिट्टी का आयतन $= \pi r^2 h = \frac{22}{7} \times (3.5)^2 \times 20 = \frac{22}{7} \times \frac{49}{4} \times 20 = 22 \times 7 \times 5 = 770\, m^3$.
चबूतरे पर मिट्टी का आयतन $= \text{चबूतरे का क्षेत्रफल} \times H = 308 \times H$.
आयतन की तुलना करने पर: $308 \times H = 770$.
$H = \frac{770}{308} = 2.5\, m$.
अतः,चबूतरे की ऊँचाई $2.5\, m$ होगी।
Solution diagram
32
MediumMCQ
$3 \, m$ व्यास वाला एक कुआँ $14 \, m$ गहरा खोदा जाता है। इससे निकाली गई मिट्टी को कुएँ के चारों ओर $4 \, m$ चौड़ाई के एक वृत्ताकार वलय के रूप में समान रूप से फैलाकर एक चबूतरा (embankment) बनाया गया है। चबूतरे की ऊँचाई ज्ञात कीजिए (मीटर में)। $\pi = \frac{22}{7}$ लीजिए।
A
$9.8$
B
$3.685$
C
$5.142$
D
$1.125$

Solution

(D) कुएँ का आकार बेलनाकार है।
कुएँ की गहराई $(h_1) = 14 \, m$.
कुएँ की त्रिज्या $(r_1) = \frac{3}{2} \, m = 1.5 \, m$.
चबूतरे की चौड़ाई $= 4 \, m$.
चबूतरा एक खोखले बेलन (वृत्ताकार वलय) के आकार में है,जिसकी आंतरिक त्रिज्या $r_1 = 1.5 \, m$ और बाहरी त्रिज्या $r_2 = r_1 + \text{चौड़ाई} = 1.5 + 4 = 5.5 \, m = \frac{11}{2} \, m$ है।
माना चबूतरे की ऊँचाई $h_2$ है।
कुएँ से खोदी गई मिट्टी का आयतन = चबूतरा बनाने के लिए प्रयुक्त मिट्टी का आयतन।
$\pi \times r_1^2 \times h_1 = \pi \times (r_2^2 - r_1^2) \times h_2$
$\pi \times (1.5)^2 \times 14 = \pi \times ((5.5)^2 - (1.5)^2) \times h_2$
$2.25 \times 14 = (30.25 - 2.25) \times h_2$
$31.5 = 28 \times h_2$
$h_2 = \frac{31.5}{28} = 1.125 \, m$.
अतः,चबूतरे की ऊँचाई $1.125 \, m$ होगी।
Solution diagram
33
MediumMCQ
$12 \, cm$ व्यास और $15 \, cm$ ऊँचाई वाला एक बेलनाकार बर्तन आइसक्रीम से भरा है। इस आइसक्रीम को $12 \, cm$ ऊँचाई और $6 \, cm$ व्यास वाले शंकु के आकार के कोनों में भरा जाना है,जिसके ऊपर एक अर्धगोलाकार आकार है। ऐसे कोनों की संख्या ज्ञात कीजिए जिन्हें आइसक्रीम से भरा जा सकता है। [$\pi = \frac{22}{7}$ लें]
A
$10$
B
$14$
C
$12$
D
$8$

Solution

(A) बेलनाकार बर्तन की ऊँचाई $(h_1) = 15 \, cm$ है।
बेलनाकार बर्तन की त्रिज्या $(r_1) = \frac{12}{2} = 6 \, cm$ है।
बेलनाकार बर्तन का आयतन $= \pi r_1^2 h_1 = \pi \times (6)^2 \times 15 = 540\pi \, cm^3$ है।
आइसक्रीम कोन के लिए,त्रिज्या $(r_2) = \frac{6}{2} = 3 \, cm$ और ऊँचाई $(h_2) = 12 \, cm$ है।
कोन के ऊपर समान त्रिज्या $(r_2 = 3 \, cm)$ वाला एक अर्धगोला है।
एक आइसक्रीम कोन का आयतन $= \text{शंकु का आयतन} + \text{अर्धगोले का आयतन} = \frac{1}{3} \pi r_2^2 h_2 + \frac{2}{3} \pi r_2^3$ है।
एक आइसक्रीम कोन का आयतन $= \frac{1}{3} \pi (3)^2 (12) + \frac{2}{3} \pi (3)^3 = 36\pi + 18\pi = 54\pi \, cm^3$ है।
माना कि भरे जा सकने वाले कोनों की संख्या $n$ है।
$n = \frac{\text{बेलन का आयतन}}{\text{एक आइसक्रीम कोन का आयतन}} = \frac{540\pi}{54\pi} = 10$ है।
अतः,$10$ आइसक्रीम कोन भरे जा सकते हैं।
34
EasyMCQ
$1.75 \,cm$ व्यास और $2 \,mm$ मोटाई वाले कितने चांदी के सिक्कों को पिघलाकर $5.5 \,cm \times 10 \,cm \times 3.5 \,cm$ विमाओं वाला एक घनाभ बनाया जा सकता है? [$\pi = \frac{22}{7}$ लें]
A
$300$
B
$400$
C
$500$
D
$600$

Solution

(B) सिक्के बेलनाकार आकार के होते हैं।
बेलनाकार सिक्कों की ऊँचाई $(h_1) = 2 \,mm = 0.2 \,cm$ है।
सिक्कों के वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $(r) = \frac{1.75}{2} = 0.875 \,cm$ है।
माना कि आवश्यक घनाभ बनाने के लिए $n$ सिक्कों को पिघलाया जाता है।
$n$ सिक्कों का आयतन $=$ घनाभ का आयतन
$n \times \pi \times r^2 \times h_1 = l \times b \times h$
$n \times \frac{22}{7} \times (0.875)^2 \times 0.2 = 5.5 \times 10 \times 3.5$
$n = \frac{5.5 \times 10 \times 3.5 \times 7}{22 \times (0.875)^2 \times 0.2}$
$n = \frac{192.5 \times 7}{22 \times 0.765625 \times 0.2} = \frac{1347.5}{3.36875} = 400$.
अतः,ऐसे घनाभ को बनाने के लिए पिघलाए गए सिक्कों की संख्या $400$ है।
Solution diagram
35
Difficult
$32 \, cm$ ऊँची और $18 \, cm$ आधार त्रिज्या वाली एक बेलनाकार बाल्टी रेत से भरी है। इस बाल्टी को जमीन पर खाली किया जाता है और रेत का एक शंक्वाकार ढेर बनाया जाता है। यदि शंक्वाकार ढेर की ऊँचाई $24 \, cm$ है,तो ढेर की त्रिज्या और तिर्यक ऊँचाई ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ लें]

Solution

(N/A) बेलनाकार बाल्टी की ऊँचाई $(h_1) = 32 \, cm$ है।
बाल्टी के आधार की त्रिज्या $(r_1) = 18 \, cm$ है।
शंक्वाकार ढेर की ऊँचाई $(h_2) = 24 \, cm$ है।
माना शंक्वाकार ढेर के आधार की त्रिज्या $r_2$ है।
चूँकि रेत का आयतन समान रहता है:
बेलनाकार बाल्टी में रेत का आयतन $=$ शंक्वाकार ढेर में रेत का आयतन।
$\pi \times r_1^2 \times h_1 = \frac{1}{3} \pi \times r_2^2 \times h_2$
$\pi \times 18^2 \times 32 = \frac{1}{3} \pi \times r_2^2 \times 24$
$18^2 \times 32 = r_2^2 \times 8$
$r_2^2 = \frac{324 \times 32}{8} = 324 \times 4 = 1296$
$r_2 = \sqrt{1296} = 36 \, cm$ है।
अब,शंकु की तिर्यक ऊँचाई $(l) = \sqrt{r_2^2 + h_2^2}$ द्वारा दी जाती है।
$l = \sqrt{36^2 + 24^2} = \sqrt{1296 + 576} = \sqrt{1872}$ है।
$l = \sqrt{144 \times 13} = 12\sqrt{13} \, cm$ है।
अतः,ढेर की त्रिज्या $36 \, cm$ और तिर्यक ऊँचाई $12\sqrt{13} \, cm$ है।
Solution diagram
36
Medium
$6 \, m$ चौड़ी और $1.5 \, m$ गहरी एक नहर में पानी $10 \, km/h$ की गति से बह रहा है। यदि $8 \, cm$ खड़े पानी की आवश्यकता हो,तो $30 \, \text{minutes}$ में यह कितने क्षेत्रफल की सिंचाई करेगा?

Solution

(N/A) नहर के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $6 \, m \times 1.5 \, m = 9 \, m^2$ है।
पानी की गति $10 \, km/h = \frac{10000 \, m}{60 \, min} = \frac{500}{3} \, m/min$ है।
$30 \, \text{minutes}$ में नहर से बहने वाले पानी का आयतन:
$V = \text{क्षेत्रफल} \times \text{गति} \times \text{समय} = 9 \, m^2 \times \frac{500}{3} \, m/min \times 30 \, min = 45000 \, m^3$.
माना सिंचित क्षेत्रफल $A$ है। सिंचाई के लिए आवश्यक पानी का आयतन $A \times \text{गहराई}$ होगा।
दी गई गहराई $= 8 \, cm = 0.08 \, m$.
आयतन की तुलना करने पर:
$A \times 0.08 \, m = 45000 \, m^3$
$A = \frac{45000}{0.08} \, m^2 = 562500 \, m^2$.
अतः,$30 \, \text{minutes}$ में सिंचित क्षेत्रफल $562500 \, m^2$ है।
Solution diagram
37
MediumMCQ
एक किसान अपने खेत में एक नहर से $20 \,cm$ आंतरिक व्यास वाले पाइप को एक बेलनाकार टंकी से जोड़ता है,जिसका व्यास $10 \,m$ और गहराई $2 \,m$ है। यदि पानी पाइप से $3 \,km/h$ की दर से बहता है,तो टंकी कितने समय में भर जाएगी? (मिनटों में) [$\pi = \frac{22}{7}$ लें]
A
$100$
B
$50$
C
$200$
D
$130$

Solution

(A) पाइप की त्रिज्या $(r_1) = \frac{20 \,cm}{2} = 10 \,cm = 0.1 \,m$.
पाइप के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $= \pi r_1^2 = \pi \times (0.1)^2 = 0.01 \pi \,m^2$.
पानी की गति $= 3 \,km/h = \frac{3000 \,m}{60 \,min} = 50 \,m/min$.
$1 \,\text{मिनट}$ में पाइप से बहने वाले पानी का आयतन $= \text{क्षेत्रफल} \times \text{गति} = 0.01 \pi \times 50 = 0.5 \pi \,m^3$.
बेलनाकार टंकी की त्रिज्या $(r_2) = \frac{10 \,m}{2} = 5 \,m$.
बेलनाकार टंकी की गहराई $(h_2) = 2 \,m$.
बेलनाकार टंकी का आयतन $= \pi r_2^2 h_2 = \pi \times (5)^2 \times 2 = 50 \pi \,m^3$.
माना टंकी को भरने में लगा समय $t \,\text{मिनट}$ है।
$t \,\text{मिनट}$ में टंकी में भरे पानी का आयतन $= t \times 0.5 \pi \,m^3$.
आयतन की तुलना करने पर: $t \times 0.5 \pi = 50 \pi$.
$t = \frac{50}{0.5} = 100 \,\text{मिनट}$.
अतः,टंकी $100 \,\text{मिनट}$ में भर जाएगी।
Solution diagram
38
Easy
$45\, cm$ ऊँचाई वाले शंकु के छिन्नक के सिरों की त्रिज्याएँ $28\, cm$ और $7\, cm$ हैं (आकृति देखें)। इसका आयतन,वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल और कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए ($\pi=\frac{22}{7}$ लें)।
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ शंकु के छिन्नक का आयतन $= \frac{1}{3} \pi h (r_{1}^{2} + r_{2}^{2} + r_{1} r_{2})$
$= \frac{1}{3} \cdot \frac{22}{7} \cdot 45 \cdot [(28)^{2} + (7)^{2} + (28)(7)] \, cm^{3}$
$= \frac{1}{3} \cdot \frac{22}{7} \cdot 45 \cdot [784 + 49 + 196] \, cm^{3}$
$= \frac{1}{3} \cdot \frac{22}{7} \cdot 45 \cdot 1029 \, cm^{3} = 48510 \, cm^{3}$
$(ii)$ तिर्यक ऊँचाई $l = \sqrt{h^{2} + (r_{1} - r_{2})^{2}} = \sqrt{(45)^{2} + (28 - 7)^{2}} \, cm$
$= \sqrt{2025 + (21)^{2}} = \sqrt{2025 + 441} = \sqrt{2466} \approx 49.66 \, cm$
वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \pi (r_{1} + r_{2}) l = \frac{22}{7} (28 + 7) (49.66) = \frac{22}{7} \cdot 35 \cdot 49.66 = 110 \cdot 49.66 = 5462.6 \, cm^{2}$
$(iii)$ कुल पृष्ठीय क्षेत्रफल $= \pi (r_{1} + r_{2}) l + \pi r_{1}^{2} + \pi r_{2}^{2}$
$= 5462.6 + \frac{22}{7} (28)^{2} + \frac{22}{7} (7)^{2}$
$= 5462.6 + 2464 + 154 = 8080.6 \, cm^{2}$
39
MediumMCQ
हनुमप्पा और उनकी पत्नी गंगम्मा गन्ने के रस से गुड़ बनाने में व्यस्त हैं। उन्होंने गन्ने के रस को संसाधित करके गुड़ (मोलेसेस) बनाया है,जिसे शंकु के छिन्नक (frustum) के आकार के सांचों में डाला जाता है,जिसके दो वृत्ताकार फलकों के व्यास $30 \,cm$ और $35 \,cm$ हैं और सांचे की ऊर्ध्वाधर ऊंचाई $14 \,cm$ है (आकृति देखें)। यदि $1 \,cm^3$ गुड़ का द्रव्यमान लगभग $1.2 \,g$ है,तो प्रत्येक सांचे में डाले जा सकने वाले गुड़ का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए ($kg$ में)। [$\pi = \frac{22}{7}$ लें]
Question diagram
A
$15$
B
$12$
C
$14$
D
$18$

Solution

(C) सांचे का आकार शंकु के छिन्नक जैसा है।
दिया गया है: वृत्ताकार फलकों के व्यास $d_1 = 35 \,cm$ और $d_2 = 30 \,cm$ हैं।
त्रिज्याएं $r_1 = \frac{35}{2} = 17.5 \,cm$ और $r_2 = \frac{30}{2} = 15 \,cm$ हैं।
ऊर्ध्वाधर ऊंचाई $h = 14 \,cm$ है।
शंकु के छिन्नक का आयतन $V = \frac{1}{3} \pi h (r_1^2 + r_2^2 + r_1 r_2)$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
$V = \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 14 \times (17.5^2 + 15^2 + 17.5 \times 15) \,cm^3$.
$V = \frac{1}{3} \times 22 \times 2 \times (306.25 + 225 + 262.5) \,cm^3$.
$V = \frac{44}{3} \times 793.75 \,cm^3 = 11641.67 \,cm^3$.
दिया गया है कि $1 \,cm^3$ गुड़ का द्रव्यमान $1.2 \,g$ है।
कुल द्रव्यमान $= 11641.67 \times 1.2 \,g = 13970.004 \,g$.
$kg$ में बदलने पर: $13970.004 \div 1000 = 13.97 \,kg$.
निकटतम मान लेने पर,द्रव्यमान लगभग $14 \,kg$ है।
40
Difficult
एक खुली धातु की बाल्टी एक शंकु के छिन्नक (frustum) के आकार की है,जो उसी धातु की शीट से बने एक खोखले बेलनाकार आधार पर टिकी है (आकृति देखें)। बाल्टी के दो वृत्ताकार सिरों के व्यास $45 \, cm$ और $25 \, cm$ हैं,बाल्टी की कुल ऊर्ध्वाधर ऊँचाई $40 \, cm$ है और बेलनाकार आधार की ऊँचाई $6 \, cm$ है। बाल्टी बनाने में प्रयुक्त धातु की शीट का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए,जहाँ हम बाल्टी के हैंडल को ध्यान में नहीं रखते हैं। साथ ही,बाल्टी में आने वाले पानी का आयतन ज्ञात कीजिए। ($\pi = \frac{22}{7}$ लें)
Question diagram

Solution

(N/A) बाल्टी की कुल ऊँचाई $40 \, cm$ है,जिसमें आधार की ऊँचाई शामिल है। इसलिए,शंकु के छिन्नक की ऊँचाई $h = 40 - 6 = 34 \, cm$ है।
त्रिज्याएँ $r_1 = \frac{45}{2} = 22.5 \, cm$ और $r_2 = \frac{25}{2} = 12.5 \, cm$ हैं।
छिन्नक की तिर्यक ऊँचाई $l = \sqrt{h^2 + (r_1 - r_2)^2} = \sqrt{34^2 + (22.5 - 12.5)^2} = \sqrt{1156 + 100} = \sqrt{1256} \approx 35.44 \, cm$ है।
प्रयुक्त धातु की शीट का क्षेत्रफल छिन्नक के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल,वृत्ताकार आधार (तली) के क्षेत्रफल और बेलनाकार आधार के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल का योग है।
क्षेत्रफल $= \pi l(r_1 + r_2) + \pi r_2^2 + 2 \pi r_2 h_{base}$
$= \frac{22}{7} \times 35.44 \times (22.5 + 12.5) + \frac{22}{7} \times (12.5)^2 + 2 \times \frac{22}{7} \times 12.5 \times 6$
$= \frac{22}{7} \times (1240.4 + 156.25 + 150) = \frac{22}{7} \times 1546.65 \approx 4860.9 \, cm^2$.
बाल्टी में आने वाले पानी का आयतन छिन्नक का आयतन है:
$V = \frac{1}{3} \pi h (r_1^2 + r_2^2 + r_1 r_2)$
$= \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 34 \times (22.5^2 + 12.5^2 + 22.5 \times 12.5)$
$= \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 34 \times (506.25 + 156.25 + 281.25) = \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 34 \times 943.75 \approx 33615.48 \, cm^3$.
41
Medium
पीने का एक गिलास $14 \, cm$ ऊँचाई वाले शंकु के छिन्नक (frustum) के आकार का है। इसके दो वृत्ताकार सिरों के व्यास $4 \, cm$ और $2 \, cm$ हैं। गिलास की धारिता ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ का प्रयोग कीजिए]
Question diagram

Solution

(N/A) गिलास के ऊपरी आधार की त्रिज्या $(r_1) = \frac{4}{2} = 2 \, cm$ है।
गिलास के निचले आधार की त्रिज्या $(r_2) = \frac{2}{2} = 1 \, cm$ है।
गिलास की ऊँचाई $(h) = 14 \, cm$ है।
गिलास की धारिता $=$ शंकु के छिन्नक का आयतन
$= \frac{1}{3} \pi h (r_1^2 + r_2^2 + r_1 r_2)$
$= \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 14 \times (2^2 + 1^2 + 2 \times 1)$
$= \frac{1}{3} \times 22 \times 2 \times (4 + 1 + 2)$
$= \frac{44}{3} \times 7 = \frac{308}{3} \, cm^3 = 102 \frac{2}{3} \, cm^3$ है।
अतः,गिलास की धारिता $102 \frac{2}{3} \, cm^3$ है।
Solution diagram
42
MediumMCQ
शंकु के छिन्नक (frustum) की तिर्यक ऊँचाई $4 \,cm$ है और इसके वृत्ताकार सिरों की परिधि $18 \,cm$ और $6 \,cm$ है। छिन्नक का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $cm^2$ में ज्ञात कीजिए।
A
$96$
B
$48$
C
$21$
D
$46$

Solution

(B) माना कि छिन्नक के वृत्ताकार सिरों की त्रिज्याएँ क्रमशः $r_1$ और $r_2$ हैं।
दिया गया है कि वृत्ताकार सिरों की परिधि $18 \,cm$ और $6 \,cm$ है।
अतः,$2 \pi r_1 = 18 \implies r_1 = \frac{9}{\pi} \,cm$.
और $2 \pi r_2 = 6 \implies r_2 = \frac{3}{\pi} \,cm$.
छिन्नक की तिर्यक ऊँचाई $(l)$ $4 \,cm$ दी गई है।
शंकु के छिन्नक के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $(CSA)$ का सूत्र $CSA = \pi (r_1 + r_2) l$ है।
मान रखने पर:
$CSA = \pi \left( \frac{9}{\pi} + \frac{3}{\pi} \right) \times 4$
$CSA = \pi \left( \frac{12}{\pi} \right) \times 4$
$CSA = 12 \times 4 = 48 \,cm^2$.
अतः,छिन्नक का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $48 \,cm^2$ है।
Solution diagram
43
Medium
एक फेज़ (तुर्कों द्वारा उपयोग की जाने वाली टोपी) एक शंकु के छिन्नक (frustum) के आकार की है (देखिए $Fig.$)। यदि इसके खुले सिरे की त्रिज्या $10 \, cm$,ऊपरी आधार की त्रिज्या $4 \, cm$ और इसकी तिर्यक ऊँचाई $15 \, cm$ है,तो इसे बनाने में प्रयुक्त पदार्थ का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Question diagram

Solution

(N/A) ऊपरी वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $(r_2) = 4 \, cm$.
निचले वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $(r_1) = 10 \, cm$.
शंकु के छिन्नक की तिर्यक ऊँचाई $(l) = 15 \, cm$.
फेज़ बनाने में प्रयुक्त पदार्थ का क्षेत्रफल $=$ छिन्नक का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $(CSA) +$ ऊपरी वृत्ताकार सिरे का क्षेत्रफल।
क्षेत्रफल $= \pi(r_1 + r_2)l + \pi r_2^2$.
क्षेत्रफल $= \pi(10 + 4) \times 15 + \pi(4)^2$.
क्षेत्रफल $= \pi(14) \times 15 + 16\pi$.
क्षेत्रफल $= 210\pi + 16\pi = 226\pi$.
$\pi = \frac{22}{7}$ का उपयोग करने पर,क्षेत्रफल $= 226 \times \frac{22}{7} = \frac{4972}{7} \, cm^2$.
क्षेत्रफल $= 710 \frac{2}{7} \, cm^2$.
अतः,इसे बनाने में प्रयुक्त पदार्थ का क्षेत्रफल $710 \frac{2}{7} \, cm^2$ है।
Solution diagram
44
Medium
एक बर्तन,जो ऊपर से खुला है और धातु की शीट से बना है,$16 \, cm$ ऊँचाई वाले एक शंकु के छिन्नक (frustum) के आकार का है,जिसके निचले और ऊपरी सिरों की त्रिज्याएँ क्रमशः $8 \, cm$ और $20 \, cm$ हैं। $Rs. \, 20$ प्रति लीटर की दर से उस दूध की लागत ज्ञात कीजिए जो बर्तन को पूरी तरह से भर सकता है। साथ ही,बर्तन बनाने के लिए उपयोग की गई धातु की शीट की लागत भी ज्ञात कीजिए,यदि इसकी दर $Rs. \, 8$ प्रति $100 \, cm^2$ है। ($\pi = 3.14$ लीजिए)

Solution

(N/A) बर्तन के ऊपरी सिरे की त्रिज्या $(r_1) = 20 \, cm$
बर्तन के निचले सिरे की त्रिज्या $(r_2) = 8 \, cm$
बर्तन की ऊँचाई $(h) = 16 \, cm$
शंकु के छिन्नक की तिर्यक ऊँचाई $(l) = \sqrt{(r_1 - r_2)^2 + h^2} = \sqrt{(20 - 8)^2 + 16^2} = \sqrt{12^2 + 16^2} = \sqrt{144 + 256} = \sqrt{400} = 20 \, cm$
बर्तन की धारिता $=$ छिन्नक का आयतन $= \frac{1}{3} \pi h (r_1^2 + r_2^2 + r_1 r_2)$
$= \frac{1}{3} \times 3.14 \times 16 \times (20^2 + 8^2 + 20 \times 8) = \frac{1}{3} \times 3.14 \times 16 \times (400 + 64 + 160) = \frac{1}{3} \times 3.14 \times 16 \times 624 = 10449.92 \, cm^3 = 10.44992 \, \text{लीटर }\approx 10.45 \, \text{लीटर}$
$1 \, \text{लीटर}$ दूध की लागत $= Rs. \, 20$
$10.45 \, \text{लीटर}$ दूध की लागत $= 10.45 \times 20 = Rs. \, 209$
उपयोग की गई धातु की शीट का क्षेत्रफल $= \pi (r_1 + r_2) l + \pi r_2^2 = 3.14 \times (20 + 8) \times 20 + 3.14 \times 8^2 = 3.14 \times 28 \times 20 + 3.14 \times 64 = 1758.4 + 200.96 = 1959.36 \, cm^2$
$100 \, cm^2$ धातु की शीट की लागत $= Rs. \, 8$
$1959.36 \, cm^2$ धातु की शीट की लागत $= \frac{1959.36 \times 8}{100} = Rs. \, 156.7488 \approx Rs. \, 156.75$
अतः,दूध की लागत $Rs. \, 209$ है और धातु की शीट की लागत $Rs. \, 156.75$ है।
Solution diagram
45
DifficultMCQ
$20 \, cm$ ऊँचाई और $60^{\circ}$ के शीर्ष कोण वाले एक धात्विक लंबवृत्तीय शंकु को उसके आधार के समानांतर एक तल द्वारा उसकी ऊँचाई के मध्य से दो भागों में काटा जाता है। यदि इस प्रकार प्राप्त छिन्नक (frustum) को $\frac{1}{16} \, cm$ व्यास वाले तार में बदला जाता है,तो तार की लंबाई मीटर में ज्ञात कीजिए। [$\pi = \frac{22}{7}$ का प्रयोग करें]
A
$7964.44$
B
$8000.32$
C
$1024$
D
$2200.9$

Solution

(A) $\triangle AEG$ में,$\frac{EG}{AG} = \tan 30^{\circ}$। चूँकि $AG = 10 \, cm$,इसलिए $EG = 10 \tan 30^{\circ} = \frac{10}{\sqrt{3}} \, cm$। यह छिन्नक की ऊपरी त्रिज्या $r_1$ है।
$\triangle ABD$ में,$\frac{BD}{AD} = \tan 30^{\circ}$। चूँकि $AD = 20 \, cm$,इसलिए $BD = 20 \tan 30^{\circ} = \frac{20}{\sqrt{3}} \, cm$। यह छिन्नक की निचली त्रिज्या $r_2$ है।
छिन्नक की ऊँचाई $h = 10 \, cm$ है।
छिन्नक का आयतन $V = \frac{1}{3} \pi h (r_1^2 + r_2^2 + r_1 r_2)$ है।
$V = \frac{1}{3} \times \frac{22}{7} \times 10 \left[ \left( \frac{10}{\sqrt{3}} \right)^2 + \left( \frac{20}{\sqrt{3}} \right)^2 + \left( \frac{10}{\sqrt{3}} \times \frac{20}{\sqrt{3}} \right) \right]$
$V = \frac{220}{21} \left[ \frac{100}{3} + \frac{400}{3} + \frac{200}{3} \right] = \frac{220}{21} \times \frac{700}{3} = \frac{22000}{9} \, cm^3$.
तार की त्रिज्या $r = \frac{1}{32} \, cm$ है। मान लीजिए तार की लंबाई $l$ है।
तार का आयतन = $\pi r^2 l = \frac{22}{7} \times \left( \frac{1}{32} \right)^2 \times l$.
आयतन की तुलना करने पर: $\frac{22000}{9} = \frac{22}{7} \times \frac{1}{1024} \times l$.
$l = \frac{22000}{9} \times \frac{7 \times 1024}{22} = \frac{7168000}{9} \approx 796444.44 \, cm$.
मीटर में बदलने पर: $l = 7964.44 \, m$.
Solution diagram
46
DifficultMCQ
$3 \,mm$ व्यास वाले तांबे के तार को $12 \,cm$ लंबाई और $10 \,cm$ व्यास वाले एक बेलन पर लपेटा जाता है,ताकि वह बेलन की वक्र सतह को पूरी तरह ढक ले। यदि तांबे का घनत्व $8.88 \,g/cm^3$ है,तो तार का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए। ($g$ में)
A
$770.80$
B
$789.41$
C
$888.98$
D
$125.7$

Solution

(B) यह देखा जा सकता है कि तार का $1$ चक्कर बेलन की $3 \,mm$ $(0.3 \,cm)$ ऊंचाई को कवर करेगा।
चक्करों की संख्या $= \frac{\text{बेलन की ऊंचाई}}{\text{तार का व्यास}} = \frac{12 \,cm}{0.3 \,cm} = 40$ चक्कर।
$1$ चक्कर में आवश्यक तार की लंबाई $=$ बेलन के आधार की परिधि $= 2 \pi r = 2 \pi \times 5 = 10 \pi \,cm$.
$40$ चक्करों में तार की कुल लंबाई $= 40 \times 10 \pi = 400 \pi \,cm \approx 1256.64 \,cm$.
तार की त्रिज्या $= \frac{0.3 \,cm}{2} = 0.15 \,cm$.
तार का आयतन $=$ तार के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $\times$ तार की कुल लंबाई $= \pi (0.15)^2 \times 1256.64 \approx 88.826 \,cm^3$.
तार का द्रव्यमान $=$ आयतन $\times$ घनत्व $= 88.826 \,cm^3 \times 8.88 \,g/cm^3 \approx 788.77 \,g$.
गणना के लिए $\pi \approx \frac{22}{7}$ का उपयोग करने पर: लंबाई $= 400 \times \frac{22}{7} = \frac{8800}{7} \approx 1257.14 \,cm$. आयतन $= \pi \times (0.15)^2 \times \frac{8800}{7} \approx 88.93 \,cm^3$. द्रव्यमान $= 88.93 \times 8.88 \approx 789.7 \,g$। निकटतम विकल्प $789.41 \,g$ है।
Solution diagram
47
MediumMCQ
एक समकोण त्रिभुज,जिसकी भुजाएँ $3\, cm$ और $4\, cm$ हैं (कर्ण के अलावा),को उसके कर्ण के परितः घुमाया जाता है। इस प्रकार बने दोहरे शंकु का पृष्ठीय क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। ($\pi = 3.14$ का प्रयोग करें) ($cm^2$ में)
A
$30.14$
B
$2.4$
C
$52.75$
D
$75.75$

Solution

(C) माना समकोण त्रिभुज $ABC$ है जिसकी भुजाएँ $AB = 3\, cm$,$BC = 4\, cm$ और $\angle B = 90^\circ$ हैं।
कर्ण $AC = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5\, cm$.
जब त्रिभुज को कर्ण $AC$ के परितः घुमाया जाता है,तो एक दोहरा शंकु बनता है जहाँ उभयनिष्ठ आधार की त्रिज्या $r$,त्रिभुज $ABC$ का कर्ण $AC$ पर शीर्षलंब $OB$ है।
$\triangle ABC$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times AB \times BC = \frac{1}{2} \times 3 \times 4 = 6\, cm^2$.
साथ ही,$\triangle ABC$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times AC \times OB = \frac{1}{2} \times 5 \times OB$.
अतः,$\frac{1}{2} \times 5 \times OB = 6 \implies OB = \frac{12}{5} = 2.4\, cm$.
दोहरे शंकु का पृष्ठीय क्षेत्रफल दोनों शंकुओं के वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफलों का योग है: $S = \pi r l_1 + \pi r l_2$,जहाँ $l_1 = AB = 3\, cm$ और $l_2 = BC = 4\, cm$.
$S = \pi r (l_1 + l_2) = 3.14 \times 2.4 \times (3 + 4) = 3.14 \times 2.4 \times 7 = 52.752\, cm^2 \approx 52.75\, cm^2$.
Solution diagram
48
MediumMCQ
एक टंकी,जिसका आंतरिक माप $150 \,cm \times 120 \,cm \times 110 \,cm$ है,में $129600 \,cm^3$ पानी है। टंकी के लबालब भरने तक इसमें छिद्रयुक्त ईंटें डाली जाती हैं। प्रत्येक ईंट अपने आयतन का सत्रहवां भाग पानी सोख लेती है। यदि प्रत्येक ईंट का माप $22.5 \,cm \times 7.5 \,cm \times 6.5 \,cm$ है,तो पानी को बाहर छलकने से रोकने के लिए कितनी ईंटें डाली जा सकती हैं?
A
$1535$
B
$1700$
C
$1770$
D
$1792$

Solution

(D) टंकी का कुल आयतन $V_{cistern} = 150 \times 120 \times 110 = 1980000 \,cm^3$ है।
टंकी में पहले से मौजूद पानी का आयतन $129600 \,cm^3$ है।
भरने के लिए शेष आयतन $V_{fill} = 1980000 - 129600 = 1850400 \,cm^3$ है।
मान लीजिए ईंटों की संख्या $n$ है। एक ईंट का आयतन $V_{brick} = 22.5 \times 7.5 \times 6.5 = 1096.875 \,cm^3$ है।
प्रत्येक ईंट अपने आयतन का $\frac{1}{17}$ भाग सोख लेती है,इसलिए पानी में एक ईंट द्वारा घेरा गया प्रभावी आयतन $V_{eff} = V_{brick} - \frac{1}{17} V_{brick} = \frac{16}{17} V_{brick}$ होगा।
टंकी को भरने के लिए,$n$ ईंटों का कुल प्रभावी आयतन भरने योग्य आयतन के बराबर होना चाहिए: $n \times V_{eff} = V_{fill}$.
$n \times \frac{16}{17} \times 1096.875 = 1850400$.
$n \times \frac{16}{17} \times \frac{8775}{8} = 1850400$.
$n \times \frac{2 \times 8775}{17} = 1850400$.
$n = \frac{1850400 \times 17}{17550} = 1792$.
49
Medium
किसी दिए गए महीने के एक पखवाड़े में,एक नदी घाटी में $10 \, cm$ वर्षा हुई। यदि घाटी का क्षेत्रफल $7280 \, km^2$ है,तो दर्शाइए कि कुल वर्षा $1072 \, km$ लंबी,$75 \, m$ चौड़ी और $3 \, m$ गहरी तीन नदियों के सामान्य पानी में हुई वृद्धि के लगभग बराबर है।

Solution

(N/A) घाटी का क्षेत्रफल $= 7280 \, km^2 = 7280 \times (1000 \, m)^2 = 7.28 \times 10^9 \, m^2$.
वर्षा की गहराई $= 10 \, cm = 0.1 \, m$.
कुल वर्षा का आयतन $= \text{क्षेत्रफल} \times \text{गहराई} = 7.28 \times 10^9 \, m^2 \times 0.1 \, m = 7.28 \times 10^8 \, m^3$.
एक नदी का आयतन $= \text{लंबाई} \times \text{चौड़ाई} \times \text{गहराई} = 1072 \, km \times 75 \, m \times 3 \, m = 1072000 \, m \times 75 \, m \times 3 \, m = 2.412 \times 10^8 \, m^3$.
ऐसी तीन नदियों का कुल आयतन $= 3 \times 2.412 \times 10^8 \, m^3 = 7.236 \times 10^8 \, m^3$.
चूंकि $7.28 \times 10^8 \, m^3 \approx 7.236 \times 10^8 \, m^3$,अतः कुल वर्षा ऐसी तीन नदियों के आयतन के लगभग बराबर है।
50
Medium
टीन की चादर से बनी एक तेल की कीप $10 \, cm$ लंबे बेलनाकार भाग से बनी है जो एक शंकु के छिन्नक (frustum) से जुड़ी है। यदि कुल ऊँचाई $22 \, cm$ है,बेलनाकार भाग का व्यास $8 \, cm$ है और कीप के ऊपरी भाग का व्यास $18 \, cm$ है,तो कीप बनाने के लिए आवश्यक टीन की चादर का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
Question diagram

Solution

(N/A) छिन्नक भाग के ऊपरी वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $(r_1) = \frac{18}{2} = 9 \, cm$.
छिन्नक भाग के निचले वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $(r_2) =$ बेलनाकार भाग के वृत्ताकार सिरे की त्रिज्या $= \frac{8}{2} = 4 \, cm$.
छिन्नक भाग की ऊँचाई $(h_1) = 22 - 10 = 12 \, cm$.
बेलनाकार भाग की ऊँचाई $(h_2) = 10 \, cm$.
छिन्नक भाग की तिर्यक ऊँचाई $(l) = \sqrt{(r_1 - r_2)^2 + h_1^2} = \sqrt{(9 - 4)^2 + (12)^2} = \sqrt{5^2 + 12^2} = \sqrt{25 + 144} = \sqrt{169} = 13 \, cm$.
आवश्यक टीन की चादर का क्षेत्रफल $=$ छिन्नक भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $(CSA)$ $+$ बेलनाकार भाग का वक्र पृष्ठीय क्षेत्रफल $(CSA)$.
क्षेत्रफल $= \pi(r_1 + r_2)l + 2\pi r_2 h_2$.
क्षेत्रफल $= \frac{22}{7} \times (9 + 4) \times 13 + 2 \times \frac{22}{7} \times 4 \times 10$.
क्षेत्रफल $= \frac{22}{7} \times 13 \times 13 + \frac{22}{7} \times 80$.
क्षेत्रफल $= \frac{22}{7} \times (169 + 80) = \frac{22}{7} \times 249 = \frac{5478}{7} \, cm^2$.
क्षेत्रफल $= 782 \frac{4}{7} \, cm^2$.
Solution diagram

Surface Areas and Volumes — Textbook - Surface Areas and Volumes · Frequently Asked Questions

1Are these Surface Areas and Volumes questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

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