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Errors of Measurement Questions in Hindi

Class 11 Physics · Units, Dimensions and Measurement · Errors of Measurement

278+

Questions

Hindi

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100%

With Solutions

Showing 50 of 278 questions in Hindi

51
MediumMCQ
एक वस्तु का द्रव्यमान $22.42 \; g$ है और इसका मापा गया आयतन $4.7 \; cc$ है। द्रव्यमान और आयतन के मापन में संभावित त्रुटियाँ क्रमशः $0.01 \; g$ और $0.1 \; cc$ हैं। तो घनत्व में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि क्या होगी ($\%$ में)?
A
$22$
B
$0.2$
C
$2$
D
$0.02$

Solution

(C) घनत्व $\rho$ का सूत्र $\rho = \frac{m}{V}$ है।
गुणनफल या भागफल के लिए,सापेक्ष त्रुटि व्यक्तिगत मापों की सापेक्ष त्रुटियों का योग होती है: $\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{\Delta m}{m} + \frac{\Delta V}{V}$.
दिया गया है: $m = 22.42 \; g$,$\Delta m = 0.01 \; g$,$V = 4.7 \; cc$,$\Delta V = 0.1 \; cc$.
मान रखने पर:
$\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{0.01}{22.42} + \frac{0.1}{4.7}$.
$\frac{\Delta \rho}{\rho} \approx 0.000446 + 0.021276 \approx 0.021722$.
प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,$100 \%$ से गुणा करें:
प्रतिशत त्रुटि $= 0.021722 \times 100 \% \approx 2.17 \%$.
विकल्पों में दिए गए निकटतम सार्थक मान के अनुसार,अधिकतम प्रतिशत त्रुटि लगभग $2 \%$ है।
52
MediumMCQ
एक छात्र $g = \frac{4 \pi^{2} \ell}{T^{2}}$ के निर्धारण के लिए एक प्रयोग करता है। $\ell = 1 \, m$ दिया गया है,छात्र $\Delta \ell$ की त्रुटि करता है। $T$ के लिए,छात्र $\Delta T$ के अल्पतमांक वाले स्टॉपवॉच का उपयोग करके $n$ दोलनों का समय मापता है और $0.1 \, s$ की मानवीय त्रुटि करता है। निम्नलिखित में से किस डेटा के लिए $g$ का मापन सबसे सटीक होगा?
A
$\Delta \ell = 5 \, mm, \Delta T = 0.2 \, s, n = 10$
B
$\Delta \ell = 5 \, mm, \Delta T = 0.2 \, s, n = 20$
C
$\Delta \ell = 5 \, mm, \Delta T = 0.1 \, s, n = 10$
D
$\Delta \ell = 1 \, mm, \Delta T = 0.1 \, s, n = 50$

Solution

(D) $g$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta \ell}{\ell} + 2 \frac{\Delta T}{T}$ द्वारा दी जाती है।
यहाँ,समय मापन में कुल त्रुटि $\Delta T_{total} = \Delta T + 0.1 \, s$ है।
आवर्तकाल $T = \frac{t}{n}$ के रूप में मापा जाता है,जहाँ $t$,$n$ दोलनों का समय है।
अतः,$\frac{\Delta T}{T} = \frac{\Delta T_{total}}{t} = \frac{\Delta T + 0.1}{n \times T_0}$,जहाँ $1 \, m$ के लोलक के लिए $T_0 \approx 2 \, s$ है।
मान रखने पर:
$(A)$ $\frac{\Delta g}{g} = 0.005 + 0.03 = 0.035$
$(B)$ $\frac{\Delta g}{g} = 0.005 + 0.015 = 0.020$
$(C)$ $\frac{\Delta g}{g} = 0.005 + 0.02 = 0.025$
$(D)$ $\frac{\Delta g}{g} = 0.001 + 0.004 = 0.005$
चूंकि स्थिति $(D)$ में सापेक्ष त्रुटि न्यूनतम है,इसलिए मापन सबसे सटीक है।
53
DifficultMCQ
एक पिंड $(13.8 \pm 0.2) \text{ m}$ की दूरी $(4.0 \pm 0.3) \text{ s}$ के समय में समान रूप से तय करता है। त्रुटि सीमा और प्रतिशत त्रुटि के साथ उसका वेग क्या है?
A
$(4.0 \pm 0.31) \text{ m/s}, \pm 8\%$
B
$(3.5 \pm 0.31) \text{ m/s}, \pm 9\%$
C
$(5.0 \pm 0.37) \text{ m/s}, \pm 9\%$
D
$(3.8 \pm 0.34) \text{ m/s}, \pm 7\%$

Solution

(B) दिया गया है: दूरी $s = (13.8 \pm 0.2) \text{ m}$ और समय $t = (4.0 \pm 0.3) \text{ s}$।
वेग $v = \frac{s}{t} = \frac{13.8}{4.0} = 3.45 \text{ m/s} \approx 3.5 \text{ m/s}$।
वेग में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta v}{v} = \frac{\Delta s}{s} + \frac{\Delta t}{t}$ द्वारा दी जाती है।
मान रखने पर: $\frac{\Delta v}{v} = \frac{0.2}{13.8} + \frac{0.3}{4.0} = 0.0145 + 0.075 = 0.0895$।
निरपेक्ष त्रुटि $\Delta v = v \times 0.0895 = 3.45 \times 0.0895 \approx 0.3087 \approx 0.31 \text{ m/s}$।
अतः,वेग $v = (3.5 \pm 0.31) \text{ m/s}$।
प्रतिशत त्रुटि = $\frac{\Delta v}{v} \times 100 = 0.0895 \times 100 = 8.95\% \approx 9\%$।
54
EasyMCQ
यदि एक गोले की त्रिज्या के मापन में त्रुटि $2\%$ है,तो गोले के आयतन के निर्धारण में त्रुटि ........ $\%$ होगी।
A
$2$
B
$4$
C
$6$
D
$8$

Solution

(C) त्रिज्या में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta r}{r} \times 100 = 2\%$ दी गई है।
गोले के आयतन का सूत्र $V = \frac{4}{3} \pi r^3$ है।
घातों के लिए त्रुटि के प्रसार के नियम का उपयोग करते हुए,आयतन में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta V}{V} = 3 \times \frac{\Delta r}{r}$ होती है।
प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,दोनों पक्षों को $100$ से गुणा करें:
$\frac{\Delta V}{V} \times 100 = 3 \times (\frac{\Delta r}{r} \times 100)$.
दिए गए मान को प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{\Delta V}{V} \times 100 = 3 \times 2\% = 6\%$.
55
MediumMCQ
एक छात्र विराम अवस्था से मुक्त रूप से गिरते हुए पिंड द्वारा तय की गई दूरी को एक निश्चित समय में मापता है। वह इस डेटा का उपयोग गुरुत्वीय त्वरण $g$ का अनुमान लगाने के लिए करता है। यदि दूरी और समय के मापन में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $e_1$ और $e_2$ है,तो $g$ के अनुमान में प्रतिशत त्रुटि क्या होगी?
A
$e_2 - e_1$
B
$e_1 + 2e_2$
C
$e_1 + e_2$
D
$e_1 - 2e_2$

Solution

(B) विराम अवस्था से शुरू होने वाले पिंड के लिए,$t$ समय में तय की गई दूरी $h$ गति के समीकरण द्वारा दी जाती है:
$h = \frac{1}{2}gt^2$
$g$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर:
$g = \frac{2h}{t^2}$
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक (natural logarithm) लेने पर:
$\ln g = \ln 2 + \ln h - 2\ln t$
सापेक्ष त्रुटि ज्ञात करने के लिए अवकलन करने पर:
$\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta h}{h} + 2\frac{\Delta t}{t}$
अधिकतम अनुमेय प्रतिशत त्रुटि के लिए,हम सापेक्ष त्रुटियों के निरपेक्ष मानों को जोड़ते हैं:
$\left( \frac{\Delta g}{g} \times 100 \right)_{\max} = \left( \frac{\Delta h}{h} \times 100 \right) + 2 \times \left( \frac{\Delta t}{t} \times 100 \right)$
यह दिया गया है कि $\frac{\Delta h}{h} \times 100 = e_1$ और $\frac{\Delta t}{t} \times 100 = e_2$,इसलिए $g$ में प्रतिशत त्रुटि है:
$g$ में प्रतिशत त्रुटि $= e_1 + 2e_2$
56
EasyMCQ
यदि एक गोले की त्रिज्या $(5.3 \pm 0.1) \; cm$ है,तो इसके आयतन में प्रतिशत त्रुटि होगी:
A
$3 + 6.01 \times \frac{100}{5.3}$
B
$\frac{1}{3} \times 0.01 \times \frac{100}{5.3}$
C
$\left( \frac{3 \times 0.1}{5.3} \right) \times 100$
D
$\frac{0.1}{5.3} \times 100$

Solution

(C) गोले के आयतन का सूत्र $V = \frac{4}{3} \pi r^3$ है।
आयतन $V$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta V}{V} = 3 \times \frac{\Delta r}{r}$ द्वारा दी जाती है।
यहाँ त्रिज्या $r = 5.3 \; cm$ और निरपेक्ष त्रुटि $\Delta r = 0.1 \; cm$ दी गई है।
आयतन में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta V}{V} \times 100 = 3 \times \frac{\Delta r}{r} \times 100$ होगी।
मान रखने पर,हमें प्राप्त होता है: $\left( 3 \times \frac{0.1}{5.3} \right) \times 100$।
57
MediumMCQ
एक वर्गाकार प्लेट पर दबाव को प्लेट पर बल और प्लेट की भुजाओं की लंबाई को मापकर निर्धारित किया जाता है। यदि बल और लंबाई के मापन में अधिकतम त्रुटि क्रमशः $4\%$ और $2\%$ है,तो दबाव के मापन में अधिकतम त्रुटि ....... $\%$ है।
A
$1$
B
$2$
C
$6$
D
$8$

Solution

(D) $l$ भुजा वाली वर्गाकार प्लेट पर दबाव $P$ को $P = \frac{F}{A} = \frac{F}{l^2}$ द्वारा दिया जाता है।
त्रुटियों के प्रसार के सूत्र का उपयोग करते हुए,$P$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta P}{P} = \frac{\Delta F}{F} + 2\frac{\Delta l}{l}$ है।
अधिकतम प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,हम $100$ से गुणा करते हैं:
$\left( \frac{\Delta P}{P} \times 100 \right)_{\max} = \left( \frac{\Delta F}{F} \times 100 \right) + 2 \times \left( \frac{\Delta l}{l} \times 100 \right)$.
यह दिया गया है कि बल में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta F}{F} \times 100 = 4\%$ है और लंबाई में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta l}{l} \times 100 = 2\%$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\left( \frac{\Delta P}{P} \times 100 \right)_{\max} = 4\% + 2 \times 2\% = 4\% + 4\% = 8\%$.
58
EasyMCQ
एक सरल लोलक द्वारा गुरुत्वीय त्वरण को मापते समय,एक छात्र लोलक की लंबाई में $1\%$ की धनात्मक त्रुटि और आवर्तकाल के मान में $3\%$ की ऋणात्मक त्रुटि करता है। $g = 4{\pi ^2}(l/T^2)$ संबंध द्वारा $g$ के मापन में उसकी प्रतिशत त्रुटि ........ $\%$ होगी।
A
$2$
B
$4$
C
$7$
D
$10$

Solution

(C) गुरुत्वीय त्वरण का सूत्र $g = 4\pi^2 \left(\frac{l}{T^2}\right)$ है।
सापेक्ष त्रुटि लेने पर,हमें $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta l}{l} + 2\frac{\Delta T}{T}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि लंबाई में प्रतिशत त्रुटि $\left(\frac{\Delta l}{l} \times 100\right) = 1\%$ और आवर्तकाल में प्रतिशत त्रुटि $\left(\frac{\Delta T}{T} \times 100\right) = 3\%$ है।
चूंकि त्रुटियां हमेशा जुड़ती हैं,इसलिए $g$ में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} \times 100 = \left(\frac{\Delta l}{l} \times 100\right) + 2 \times \left(\frac{\Delta T}{T} \times 100\right)$ होगी।
मान रखने पर: $\frac{\Delta g}{g} \times 100 = 1\% + 2(3\%) = 1\% + 6\% = 7\%$.
अतः,$g$ के मापन में प्रतिशत त्रुटि $7\%$ है।
59
EasyMCQ
एक तार से $(2.5 \pm 0.05) \ A$ की धारा प्रवाहित होती है और $(10 \pm 0.1) \ V$ का विभवांतर उत्पन्न करती है। $\Omega$ में तार का प्रतिरोध है:
A
$4 \pm 0.12$
B
$4 \pm 0.04$
C
$4 \pm 0.08$
D
$4 \pm 0.02$

Solution

(A) दिया गया है: $I = (2.5 \pm 0.05) \ A$ और $V = (10 \pm 0.1) \ V$.
प्रतिरोध $R = \frac{V}{I} = \frac{10}{2.5} = 4 \ \Omega$.
प्रतिरोध में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta R}{R} = \frac{\Delta V}{V} + \frac{\Delta I}{I}$ द्वारा दी जाती है।
मान रखने पर: $\frac{\Delta R}{4} = \frac{0.1}{10} + \frac{0.05}{2.5}$.
$\frac{\Delta R}{4} = 0.01 + 0.02 = 0.03$.
$\Delta R = 4 \times 0.03 = 0.12 \ \Omega$.
अतः,प्रतिरोध $(4 \pm 0.12) \ \Omega$ है।
60
MediumMCQ
किसी दिए गए तार का प्रतिरोध उसमें बहने वाली धारा और उस पर लगाए गए वोल्टेज अंतर को मापकर प्राप्त किया जाता है। यदि धारा और वोल्टेज अंतर के मापन में प्रतिशत त्रुटि प्रत्येक $3\%$ है,तो तार के प्रतिरोध के मान में त्रुटि ........ $\%$ है।
A
$3$
B
$6$
C
$0$
D
$1$

Solution

(B) ओम के नियम के अनुसार,प्रतिरोध $R$ को $R = \frac{V}{I}$ द्वारा दर्शाया जाता है।
भागफल के लिए,सापेक्ष त्रुटि व्यक्तिगत राशियों की सापेक्ष त्रुटियों का योग होती है: $\frac{\Delta R}{R} = \frac{\Delta V}{V} + \frac{\Delta I}{I}$.
प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,हम $100$ से गुणा करते हैं:
$\frac{\Delta R}{R} \times 100 = \left( \frac{\Delta V}{V} \times 100 \right) + \left( \frac{\Delta I}{I} \times 100 \right)$.
दिया गया है कि वोल्टेज में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta V}{V} \times 100 = 3\%$ है और धारा में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta I}{I} \times 100 = 3\%$ है।
अतः,प्रतिरोध में प्रतिशत त्रुटि $3\% + 3\% = 6\%$ है।
61
DifficultMCQ
एक सरल लोलक का दोलन काल $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ है। $l$ का मापा गया मान $20.0 \text{ cm}$ है जो $1 \text{ mm}$ की सटीकता के साथ ज्ञात है,और $1 \text{ s}$ के रिज़ॉल्यूशन वाली कलाई घड़ी का उपयोग करके लोलक के $100$ दोलनों के लिए समय $90 \text{ s}$ पाया जाता है। $g$ के निर्धारण में सटीकता ........ $\%$ है।
A
$3$
B
$1$
C
$5$
D
$2$

Solution

(A) सरल लोलक के दोलन काल का सूत्र $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $T^2 = 4\pi^2 \frac{l}{g}$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $g = 4\pi^2 \frac{l}{T^2}$।
$g$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta l}{l} + 2 \frac{\Delta T}{T}$ द्वारा दी जाती है।
दिए गए मान $l = 20.0 \text{ cm}$,$\Delta l = 1 \text{ mm} = 0.1 \text{ cm}$ हैं।
$100$ दोलनों के लिए कुल समय $t = 90 \text{ s}$ है और रिज़ॉल्यूशन $\Delta t = 1 \text{ s}$ है।
दोलन काल $T = \frac{t}{100} = 0.9 \text{ s}$,और दोलन काल में त्रुटि $\Delta T = \frac{\Delta t}{100} = \frac{1}{100} = 0.01 \text{ s}$ है।
अब,प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} \times 100 = \left( \frac{\Delta l}{l} \times 100 \right) + 2 \left( \frac{\Delta T}{T} \times 100 \right)$ है।
मान रखने पर: $\frac{\Delta g}{g} \times 100 = \left( \frac{0.1}{20.0} \times 100 \right) + 2 \left( \frac{0.01}{0.9} \times 100 \right)$।
$= 0.5\% + 2 \times 1.11\% = 0.5\% + 2.22\% = 2.72\%$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $3\%$ प्राप्त होता है।
62
MediumMCQ
एक छात्र एक सरल लोलक के $100$ दोलनों का आवर्तकाल चार बार मापता है। डेटा सेट $90\;s$,$91\;s$,$95\;s$ और $92\;s$ है। यदि मापक घड़ी में न्यूनतम विभाजन $1\;s$ है,तो रिपोर्ट किया गया माध्य समय क्या होना चाहिए?
A
$92\pm 2\;s$
B
$92\pm 3\;s$
C
$92\pm 1.8\;s$
D
$92\pm 5\;s$

Solution

(A) चरण $1$: माध्य आवर्तकाल $(T_{mean})$ की गणना करें:
$T_{mean} = \frac{90 + 91 + 95 + 92}{4} = \frac{368}{4} = 92\;s$.
चरण $2$: प्रत्येक माप के लिए निरपेक्ष त्रुटि की गणना करें:
$|\Delta T_1| = |92 - 90| = 2\;s$
$|\Delta T_2| = |92 - 91| = 1\;s$
$|\Delta T_3| = |92 - 95| = 3\;s$
$|\Delta T_4| = |92 - 92| = 0\;s$
चरण $3$: माध्य निरपेक्ष त्रुटि $(\Delta T_{mean})$ की गणना करें:
$\Delta T_{mean} = \frac{2 + 1 + 3 + 0}{4} = \frac{6}{4} = 1.5\;s$.
चरण $4$: अल्पतमांक (Least count) के आधार पर पूर्णांकन:
घड़ी का अल्पतमांक $1\;s$ है। इसलिए,माध्य निरपेक्ष त्रुटि को निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर यह $2\;s$ प्राप्त होती है।
अतः,रिपोर्ट किया गया माध्य समय $92 \pm 2\;s$ है।
63
EasyMCQ
एक घन के आकार की सामग्री का घनत्व घन की तीन भुजाओं और उसके द्रव्यमान को मापकर निर्धारित किया जाता है। यदि द्रव्यमान और लंबाई को मापने में सापेक्ष त्रुटियां क्रमशः $1.5\%$ और $1\%$ हैं,तो घनत्व निर्धारित करने में अधिकतम त्रुटि ........ $\%$ है।
A
$3.5$
B
$4.5$
C
$6$
D
$2.5$

Solution

(B) घनत्व $(d)$ का सूत्र है: $d = \frac{M}{V} = \frac{M}{L^3}$,जहाँ $M$ द्रव्यमान है और $L$ घन की भुजा की लंबाई है।
त्रुटियों के प्रसार के नियम का उपयोग करते हुए,घनत्व में सापेक्ष त्रुटि है: $\frac{\Delta d}{d} = \frac{\Delta M}{M} + 3 \frac{\Delta L}{L}$।
यहाँ द्रव्यमान में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta M}{M} = 1.5\%$ और लंबाई में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta L}{L} = 1\%$ दी गई है।
इन मानों को समीकरण में रखने पर: $\frac{\Delta d}{d} = 1.5\% + 3(1\%) = 1.5\% + 3\% = 4.5\%$.
अतः,घनत्व निर्धारित करने में अधिकतम त्रुटि $4.5\%$ है।
64
MediumMCQ
एक डायोड का धारा-वोल्टेज संबंध $I = (e^{1000V/T} - 1) \text{ mA}$ द्वारा दिया गया है,जहाँ प्रयुक्त वोल्टेज $V$ वोल्ट में है और तापमान $T$ केल्विन में है। यदि कोई छात्र $300 \text{ K}$ पर $5 \text{ mA}$ की धारा मापते समय वोल्टेज मापने में $\pm 0.01 \text{ V}$ की त्रुटि करता है,तो धारा के मान में $\text{mA}$ में त्रुटि क्या होगी?
A
$0.02$
B
$0.5$
C
$0.05$
D
$0.2$

Solution

(D) दिया गया धारा-वोल्टेज संबंध $I = (e^{1000V/T} - 1) \text{ mA}$ है।
जब $I = 5 \text{ mA}$ है,तो $5 = e^{1000V/T} - 1$,जिसका अर्थ है $e^{1000V/T} = 6$.
धारा में त्रुटि $(dI)$ ज्ञात करने के लिए,हम $V$ के सापेक्ष अवकलन करते हैं:
$dI = \frac{d}{dV} (e^{1000V/T} - 1) \cdot dV = \left( e^{1000V/T} \cdot \frac{1000}{T} \right) dV$.
दिया गया है $dV = 0.01 \text{ V}$ और $T = 300 \text{ K}$,मान रखने पर:
$dI = (6) \cdot \left( \frac{1000}{300} \right) \cdot (0.01)$.
$dI = 6 \cdot \left( \frac{10}{3} \right) \cdot 0.01 = 2 \cdot 10 \cdot 0.01 = 0.2 \text{ mA}$.
अतः,धारा के मान में त्रुटि $0.2 \text{ mA}$ है।
65
MediumMCQ
एक भौतिक राशि $A$ चार अन्य भौतिक राशियों $p, q, r$ और $s$ पर इस प्रकार निर्भर करती है: $A = \frac{\sqrt{pq}}{r^2s^3}.$ यदि $p, q, r$ और $s$ के मापन में प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $1\%, 3\%, 0.5\%$ और $0.33\%$ है,तो $A$ में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि .......... $\%$ है।
A
$2$
B
$0$
C
$4$
D
$3$

Solution

(C) दिया गया संबंध $A = \frac{p^{1/2} q^{1/2}}{r^2 s^3}$ है।
$A$ में सापेक्ष त्रुटि का सूत्र है:
$\frac{\Delta A}{A} = \frac{1}{2} \frac{\Delta p}{p} + \frac{1}{2} \frac{\Delta q}{q} + 2 \frac{\Delta r}{r} + 3 \frac{\Delta s}{s}$.
दी गई प्रतिशत त्रुटियाँ हैं:
$\frac{\Delta p}{p} \times 100 = 1\%$
$\frac{\Delta q}{q} \times 100 = 3\%$
$\frac{\Delta r}{r} \times 100 = 0.5\%$
$\frac{\Delta s}{s} \times 100 = 0.33\%$
इन मानों को $A$ में प्रतिशत त्रुटि के समीकरण में रखने पर:
$\frac{\Delta A}{A} \times 100 = \frac{1}{2}(1\%) + \frac{1}{2}(3\%) + 2(0.5\%) + 3(0.33\%)$
$= 0.5\% + 1.5\% + 1.0\% + 0.99\%$
$= 3.99\% \approx 4\%$.
66
MediumMCQ
एक पदार्थ की प्रतिरोधकता में सापेक्ष त्रुटि ज्ञात कीजिए जहाँ प्रतिरोध $= 1.05 \pm 0.01 \, \Omega$,व्यास $= 0.60 \pm 0.01 \, mm$ और लंबाई $= 75.3 \pm 0.1 \, cm$ है:
A
$0.04$
B
$0.40$
C
$0.08$
D
$0.01$

Solution

(A) प्रतिरोधकता का सूत्र $\rho = \frac{RA}{\ell} = \frac{R \pi (d/2)^2}{\ell} = \frac{\pi R d^2}{4 \ell}$ है।
सापेक्ष त्रुटि के लिए,$\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{\Delta R}{R} + 2 \frac{\Delta d}{d} + \frac{\Delta \ell}{\ell}$ होता है।
दिए गए मान: $R = 1.05, \Delta R = 0.01$; $d = 0.60, \Delta d = 0.01$; $\ell = 75.3, \Delta \ell = 0.1$.
मान रखने पर: $\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{0.01}{1.05} + 2 \times \frac{0.01}{0.60} + \frac{0.1}{75.3}$.
$\frac{\Delta \rho}{\rho} \approx 0.0095 + 0.0333 + 0.0013 = 0.0441$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सापेक्ष त्रुटि लगभग $0.04$ है।
67
EasyMCQ
यदि $Q = \frac{X^n}{Y^m}$ है और $X$ के मापन में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta X$ है,और $Y$ के मापन में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta Y$ है,तो $Q$ में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta Q$ क्या होगी?
A
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} + m\frac{\Delta Y}{Y} \right)$
B
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} + m\frac{\Delta Y}{Y} \right) Q$
C
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} - m\frac{\Delta Y}{Y} \right) Q$
D
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} - m\frac{\Delta Y}{Y} \right)$

Solution

(B) दिया गया समीकरण $Q = \frac{X^n}{Y^m}$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln Q = n \ln X - m \ln Y$.
दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें प्राप्त होता है: $\frac{dQ}{Q} = n \frac{dX}{X} - m \frac{dY}{Y}$.
त्रुटियों के लिए,हम अधिकतम सापेक्ष त्रुटि पर विचार करते हैं,जो व्यक्तिगत सापेक्ष त्रुटियों के निरपेक्ष मानों का योग है:
$\frac{\Delta Q}{Q} = \pm \left( n \frac{\Delta X}{X} + m \frac{\Delta Y}{Y} \right)$.
दोनों पक्षों को $Q$ से गुणा करने पर,हमें $Q$ में निरपेक्ष त्रुटि प्राप्त होती है:
$\Delta Q = \pm \left( n \frac{\Delta X}{X} + m \frac{\Delta Y}{Y} \right) Q$.
68
DifficultMCQ
एक प्रक्षेप्य को $U = 20 \ m/s \pm 5\%$ के वेग से $60^{\circ}$ के कोण पर फेंका जाता है। यदि प्रक्षेप्य समान स्तर पर जमीन पर वापस गिरता है,तो निम्नलिखित में से कौन सा मान ($m$ में) परास (range) के लिए संभव उत्तर नहीं हो सकता है?
A
$39.0$
B
$37.5$
C
$34.6$
D
$32.0$

Solution

(A) प्रक्षेप्य की परास $R$ का सूत्र $R = \frac{U^2 \sin(2\theta)}{g}$ है।
यहाँ $U = 20 \ m/s$,$\theta = 60^{\circ}$,और $g \approx 10 \ m/s^2$ दिया गया है।
$R = \frac{20^2 \times \sin(120^{\circ})}{10} = \frac{400 \times \frac{\sqrt{3}}{2}}{10} = 20\sqrt{3} \approx 34.64 \ m$।
$U$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta U}{U} = 5\% = 0.05$ है।
चूँकि $R \propto U^2$,परास में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta R}{R} = 2 \times \frac{\Delta U}{U} = 2 \times 0.05 = 0.10$ होगी।
अतः,$\Delta R = 0.10 \times R = 0.10 \times 34.64 = 3.464 \ m$।
संभव परास का अंतराल $(R - \Delta R, R + \Delta R) = (34.64 - 3.46, 34.64 + 3.46) = (31.18 \ m, 38.10 \ m)$ है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,$39.0 \ m$ इस सीमा से बाहर है।
69
MediumMCQ
एक भौतिक राशि $x$ की गणना संबंध $x = \frac{a^2 b^3}{c \sqrt{d}}$ से की जाती है। यदि $a, b, c,$ और $d$ में प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $2\%, 1\%, 3\%,$ और $4\%$ है,तो $x$ में प्रतिशत त्रुटि क्या है?
A
$ \pm 11\%$
B
$ \pm 13\%$
C
$ \pm 12\%$
D
$ \pm 14\%$

Solution

(C) दिया गया संबंध $x = \frac{a^2 b^3}{c \sqrt{d}}$ है।
$x$ में प्रतिशत त्रुटि का सूत्र है:
$\frac{\Delta x}{x} \times 100 = 2 \left( \frac{\Delta a}{a} \times 100 \right) + 3 \left( \frac{\Delta b}{b} \times 100 \right) + 1 \left( \frac{\Delta c}{c} \times 100 \right) + \frac{1}{2} \left( \frac{\Delta d}{d} \times 100 \right)$.
दी गई प्रतिशत त्रुटियां हैं:
$\frac{\Delta a}{a} \times 100 = 2\%$,$\frac{\Delta b}{b} \times 100 = 1\%$,$\frac{\Delta c}{c} \times 100 = 3\%$,और $\frac{\Delta d}{d} \times 100 = 4\%$.
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$\frac{\Delta x}{x} \times 100 = 2(2\%) + 3(1\%) + 1(3\%) + \frac{1}{2}(4\%)$.
$\frac{\Delta x}{x} \times 100 = 4\% + 3\% + 3\% + 2\% = 12\%$.
अतः,$x$ में प्रतिशत त्रुटि $\pm 12\%$ है।
70
DifficultMCQ
$m = \pi \tan \theta$ द्वारा दी गई भौतिक राशि $m$ के मापन में प्रतिशत त्रुटि तब न्यूनतम होती है जब $\theta = \dots \dots \dots \dots \dots ^\circ$ (मान लें कि $\theta$ में त्रुटि स्थिर रहती है)।
A
$45$
B
$90$
C
$60$
D
$30$

Solution

(A) दिया गया संबंध $m = \pi \tan \theta$ है।
दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें $dm = \pi \sec^2 \theta \, d\theta$ प्राप्त होता है।
सापेक्ष त्रुटि $\frac{dm}{m} = \frac{\pi \sec^2 \theta \, d\theta}{\pi \tan \theta}$ द्वारा दी जाती है।
व्यंजक को सरल करने पर: $\frac{dm}{m} = \frac{\sec^2 \theta}{\tan \theta} d\theta = \frac{1}{\cos^2 \theta} \cdot \frac{\cos \theta}{\sin \theta} d\theta = \frac{1}{\sin \theta \cos \theta} d\theta$ प्राप्त होता है।
अंश और हर को $2$ से गुणा करने पर,हमें $\frac{dm}{m} = \frac{2 d\theta}{2 \sin \theta \cos \theta} = \frac{2 d\theta}{\sin 2\theta}$ प्राप्त होता है।
प्रतिशत त्रुटि को न्यूनतम होने के लिए,हर $\sin 2\theta$ का मान अधिकतम होना चाहिए।
$\sin 2\theta$ का अधिकतम मान $1$ होता है,जो $2\theta = 90^\circ$ पर प्राप्त होता है।
अतः,$\theta = 45^\circ$।
71
MediumMCQ
राशि $Z$,समीकरण $Z = x^2y - xy^2$ के अनुसार $x$ और $y$ के साथ बदलती है,जहाँ $x = 3.0 \pm 0.1$ और $y = 2.0 \pm 0.1$ है। $Z$ का मान क्या होगा?
A
$6 \pm 1.1$
B
$6 \pm 1.4$
C
$6 \pm 1.0$
D
$6 \pm 0.1$

Solution

(A) दिया गया है $Z = x^2y - xy^2$,$x = 3.0 \pm 0.1$,और $y = 2.0 \pm 0.1$.
सबसे पहले,$Z$ का औसत मान ज्ञात करें:
$Z = (3.0)^2(2.0) - (3.0)(2.0)^2 = (9.0)(2.0) - (3.0)(4.0) = 18.0 - 12.0 = 6.0$.
अब,आंशिक अवकलन विधि का उपयोग करके निरपेक्ष त्रुटि $\delta Z$ ज्ञात करें:
$\delta Z = \left| \frac{\partial Z}{\partial x} \right| \delta x + \left| \frac{\partial Z}{\partial y} \right| \delta y$.
$\frac{\partial Z}{\partial x} = 2xy - y^2 = 2(3.0)(2.0) - (2.0)^2 = 12.0 - 4.0 = 8.0$.
$\frac{\partial Z}{\partial y} = x^2 - 2xy = (3.0)^2 - 2(3.0)(2.0) = 9.0 - 12.0 = -3.0$.
अब,इन मानों को त्रुटि के सूत्र में रखें:
$\delta Z = |8.0| \times 0.1 + |-3.0| \times 0.1 = 0.8 + 0.3 = 1.1$.
अतः,$Z$ का मान $6.0 \pm 1.1$ है।
72
MediumMCQ
एक छड़ का प्रतिरोध उसकी लंबाई को $1 \ mm$ के अल्पतमांक (least count) वाले मीटर पैमाने से मापकर ज्ञात किया जाता है। इसकी त्रिज्या को एक स्क्रू गेज की सहायता से मापा जाता है जिसमें वृत्तीय पैमाने पर $50$ भाग हैं और पिच $1 \ mm$ है। पदार्थ की प्रतिरोधकता सटीक है। तार की लंबाई $20 \ cm$ और तार का व्यास $4 \ mm$ पाया जाता है। प्रतिरोध की गणना में प्रतिशत त्रुटि ज्ञात कीजिए।
A
$1.5$
B
$2$
C
$2.5$
D
$3.5$

Solution

(A) छड़ का प्रतिरोध $R = \frac{\rho \ell}{A} = \frac{\rho \ell}{\pi r^2} = \frac{4 \rho \ell}{\pi D^2}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\ell$ लंबाई है और $D$ व्यास है।
सापेक्ष त्रुटि लेने पर: $\frac{\Delta R}{R} = \frac{\Delta \ell}{\ell} + 2 \frac{\Delta D}{D}$ (चूंकि $\rho$ सटीक है,इसलिए $\Delta \rho = 0$)।
दिया गया है: $\ell = 20 \ cm = 200 \ mm$,$\Delta \ell = 1 \ mm$.
व्यास $D = 4 \ mm$। स्क्रू गेज का अल्पतमांक $LC = \frac{\text{पिच}}{\text{भागों की संख्या}} = \frac{1 \ mm}{50} = 0.02 \ mm$। अतः,$\Delta D = 0.02 \ mm$।
प्रतिशत त्रुटि = $\left( \frac{\Delta \ell}{\ell} + 2 \frac{\Delta D}{D} \right) \times 100\%$.
प्रतिशत त्रुटि = $\left( \frac{1}{200} + 2 \times \frac{0.02}{4} \right) \times 100\% = (0.005 + 0.01) \times 100\% = 0.015 \times 100\% = 1.5\%$.
73
MediumMCQ
यदि $x = a - b$ है,तो $x$ में प्रतिशत त्रुटि होगी
A
$\left( \frac{\Delta a}{a} + \frac{\Delta b}{b} \right) \times 100\%$
B
$\left( \frac{\Delta a}{a} - \frac{\Delta b}{b} \right) \times 100\%$
C
$\left( \frac{\Delta a}{a-b} + \frac{\Delta b}{a-b} \right) \times 100\%$
D
$\left( \frac{\Delta a}{a-b} - \frac{\Delta b}{a-b} \right) \times 100\%$

Solution

(C) दिया गया संबंध $x = a - b$ है।
$x$ में निरपेक्ष त्रुटि,जिसे $\Delta x$ द्वारा दर्शाया जाता है,$a$ और $b$ की निरपेक्ष त्रुटियों के योग के बराबर होती है क्योंकि घटाव में भी त्रुटियां हमेशा जुड़ती हैं।
इसलिए,$\Delta x = \Delta a + \Delta b$।
प्रतिशत त्रुटि को $\frac{\Delta x}{x} \times 100\%$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
$\Delta x$ और $x$ के मान रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
प्रतिशत त्रुटि $= \left( \frac{\Delta a + \Delta b}{a - b} \right) \times 100\% = \left( \frac{\Delta a}{a - b} + \frac{\Delta b}{a - b} \right) \times 100\%$।
74
EasyMCQ
द्रव्यमान और गति के मापन में प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $3\%$ और $2\%$ है,तो गतिज ऊर्जा में प्रतिशत त्रुटि .......... $\%$ होगी।
A
$6$
B
$7$
C
$10$
D
$12$

Solution

(B) गतिज ऊर्जा का सूत्र $E = \frac{1}{2}mv^2$ है।
गतिज ऊर्जा में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta E}{E} = \frac{\Delta m}{m} + 2 \frac{\Delta v}{v}$ द्वारा दी जाती है।
प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,$100$ से गुणा करें:
$\left( \frac{\Delta E}{E} \times 100 \right) = \left( \frac{\Delta m}{m} \times 100 \right) + 2 \times \left( \frac{\Delta v}{v} \times 100 \right)$.
यह दिया गया है कि द्रव्यमान में प्रतिशत त्रुटि $3\%$ है और गति में प्रतिशत त्रुटि $2\%$ है,इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$E$ में प्रतिशत त्रुटि $= 3\% + 2 \times (2\%) = 3\% + 4\% = 7\%$.
अतः,गतिज ऊर्जा में त्रुटि $7\%$ है।
75
MediumMCQ
यदि डिस्क के द्रव्यमान की गणना में $1\%$ की त्रुटि है और त्रिज्या में $1.5\%$ की त्रुटि है,तो डिस्क के स्पर्शरेखा अक्ष के परितः जड़त्व आघूर्ण में $\%$ त्रुटि .......... $\%$ है।
A
$2.5$
B
$4$
C
$3.5$
D
$5$

Solution

(B) डिस्क के लिए उसके तल में स्थित स्पर्शरेखा अक्ष के परितः जड़त्व आघूर्ण $I = \frac{5}{4}MR^2$ होता है।
सापेक्ष त्रुटि के सूत्र $I = k M^a R^b$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है: $\frac{\Delta I}{I} = a \frac{\Delta M}{M} + b \frac{\Delta R}{R}$.
यहाँ,$a = 1$ और $b = 2$ है।
दिया गया है कि $\frac{\Delta M}{M} = 1\%$ और $\frac{\Delta R}{R} = 1.5\%$.
अतः,$\frac{\Delta I}{I} \times 100 = (1 \times 1\%) + (2 \times 1.5\%) = 1\% + 3\% = 4\%$.
76
EasyMCQ
यदि $P = \frac{A^3}{B^{5/2}}$ है और $\Delta A$,$A$ में निरपेक्ष त्रुटि है तथा $\Delta B$,$B$ में निरपेक्ष त्रुटि है,तो $P$ में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta P$ क्या होगी?
A
$\Delta P = \pm \left( 3 \frac{\Delta A}{A} + \frac{5}{2} \frac{\Delta B}{B} \right) P$
B
$\Delta P = \pm \left( 3 \frac{\Delta A}{A} + \frac{5}{2} \frac{\Delta B}{B} \right)$
C
$\Delta P = \pm \left( 3 \frac{\Delta A}{A} - \frac{5}{2} \frac{\Delta B}{B} \right) P$
D
$\Delta P = \pm \left( 3 \frac{\Delta A}{B} - \frac{5}{2} \frac{\Delta B}{A} \right) P$

Solution

(A) दिया गया संबंध $P = \frac{A^3}{B^{5/2}}$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,$\ln P = 3 \ln A - \frac{5}{2} \ln B$ प्राप्त होता है।
दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,$\frac{dP}{P} = 3 \frac{dA}{A} - \frac{5}{2} \frac{dB}{B}$ प्राप्त होता है।
अधिकतम सापेक्ष त्रुटि के लिए,हम पदों के निरपेक्ष मानों पर विचार करते हैं,इसलिए $\frac{\Delta P}{P} = \pm \left( 3 \frac{\Delta A}{A} + \frac{5}{2} \frac{\Delta B}{B} \right)$।
दोनों पक्षों को $P$ से गुणा करने पर,हमें निरपेक्ष त्रुटि $\Delta P = \pm \left( 3 \frac{\Delta A}{A} + \frac{5}{2} \frac{\Delta B}{B} \right) P$ प्राप्त होती है।
77
DifficultMCQ
यदि $l$ और $g$ के मापन में अधिकतम त्रुटि क्रमशः $2\%$ और $4\%$ है,तो लोलक के आवर्तकाल के मापन में प्रतिशत त्रुटि क्या होगी?
A
$6$
B
$4$
C
$3$
D
$5$

Solution

(C) सरल लोलक का आवर्तकाल $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ द्वारा दिया जाता है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर,हमें $\ln T = \ln(2\pi) + \frac{1}{2} \ln l - \frac{1}{2} \ln g$ प्राप्त होता है।
सापेक्ष त्रुटि ज्ञात करने के लिए अवकलन करने पर,$\frac{\Delta T}{T} = \frac{1}{2} \frac{\Delta l}{l} + \frac{1}{2} \frac{\Delta g}{g}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $l$ में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta l}{l} \times 100 = 2\%$ और $g$ में $\frac{\Delta g}{g} \times 100 = 4\%$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर,$T$ में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta T}{T} \times 100 = \frac{1}{2} (2\%) + \frac{1}{2} (4\%) = 1\% + 2\% = 3\%$ होगी।
78
MediumMCQ
एक भौतिक राशि को एक उपकरण के साथ बार-बार मापा जाता है। रीडिंग को चित्रों में दिखाया गया है जहाँ $T$ माप के वास्तविक मान को दर्शाता है। निम्नलिखित में से कौन सा माप अशुद्ध (imprecise) लेकिन सटीक (accurate) है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(C) $1$. सटीकता (Accuracy) का अर्थ है कि मापे गए मानों का औसत वास्तविक मान $(T)$ के कितना करीब है।
$2$. परिशुद्धता (Precision) का अर्थ है मापों की स्थिरता या पुनरावृत्ति,जिसे वितरण वक्र की चौड़ाई द्वारा दर्शाया जाता है।
$3$. एक संकीर्ण शिखर उच्च परिशुद्धता (कम भिन्नता) को इंगित करता है,जबकि एक व्यापक शिखर कम परिशुद्धता (उच्च भिन्नता या अशुद्ध) को इंगित करता है।
$4$. चित्र $A$ में,शिखर संकीर्ण है (परिशुद्ध) और $T$ पर केंद्रित है (सटीक)।
$5$. चित्र $B$ में,शिखर संकीर्ण है (परिशुद्ध) लेकिन $T$ से दूर है (असटीक)।
$6$. चित्र $C$ में,शिखर व्यापक है (अशुद्ध) और $T$ पर केंद्रित है (सटीक)।
$7$. चित्र $D$ में,शिखर व्यापक है (अशुद्ध) और $T$ से दूर है (असटीक)।
$8$. इसलिए,चित्र $C$ एक ऐसे माप को दर्शाता है जो अशुद्ध (व्यापक शिखर) है लेकिन सटीक ($T$ पर केंद्रित) है।
79
DifficultMCQ
दो प्रतिरोधों को $\Omega$ में मापा जाता है और वे $R_1 = 3 \Omega \pm 1\%$ और $R_2 = 6 \Omega \pm 2\%$ के रूप में दिए गए हैं। जब उन्हें समानांतर (parallel) में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध में प्रतिशत त्रुटि .......... $\%$ है।
A
$3$
B
$4.5$
C
$0.67$
D
$1.33$

Solution

(D) समानांतर क्रम में तुल्य प्रतिरोध $R_{eq}$ का सूत्र $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$ है।
सबसे पहले,$R_{eq}$ की गणना करें: $R_{eq} = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \frac{3 \times 6}{3 + 6} = \frac{18}{9} = 2 \Omega$.
$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$ का अवकलन करने पर,हमें $-\frac{dR_{eq}}{R_{eq}^2} = -\frac{dR_1}{R_1^2} - \frac{dR_2}{R_2^2}$ प्राप्त होता है,जिसे सरल करने पर $\frac{dR_{eq}}{R_{eq}^2} = \frac{dR_1}{R_1^2} + \frac{dR_2}{R_2^2}$ मिलता है।
$R_{eq}$ से गुणा करने पर,हमें $\frac{dR_{eq}}{R_{eq}} = \frac{R_{eq}}{R_1} \left( \frac{dR_1}{R_1} \right) + \frac{R_{eq}}{R_2} \left( \frac{dR_2}{R_2} \right)$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि $\frac{dR_1}{R_1} = 1\%$ और $\frac{dR_2}{R_2} = 2\%$,मान रखने पर:
$\frac{dR_{eq}}{R_{eq}} = \frac{2}{3} (1\%) + \frac{2}{6} (2\%) = \frac{2}{3}\% + \frac{2}{3}\% = \frac{4}{3}\%$.
$\frac{dR_{eq}}{R_{eq}} = 1.33\%$.
80
EasyMCQ
$R_1 = (300 \pm 3) \,\Omega$ और $R_2 = (500 \pm 4) \,\Omega$ प्रतिरोध वाले दो प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में जुड़े हैं। श्रेणी संयोजन का तुल्य प्रतिरोध क्या है?
A
$(800 \pm 1) \,\Omega$
B
$(800 \pm 7) \,\Omega$
C
$(200 \pm 7) \,\Omega$
D
$(200 \pm 1) \,\Omega$

Solution

(B) श्रेणीक्रम में जुड़े प्रतिरोधकों के लिए,तुल्य प्रतिरोध $R_s$ व्यक्तिगत प्रतिरोधों का योग होता है:
$R_s = R_1 + R_2 = 300 \,\Omega + 500 \,\Omega = 800 \,\Omega$
दो राशियों के योग में त्रुटि उनकी निरपेक्ष त्रुटियों के योग के बराबर होती है:
$\Delta R_s = \Delta R_1 + \Delta R_2 = 3 \,\Omega + 4 \,\Omega = 7 \,\Omega$
अतः,त्रुटि के साथ तुल्य प्रतिरोध को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
$R_s \pm \Delta R_s = (800 \pm 7) \,\Omega$
81
DifficultMCQ
एक कण $(13.8 \pm 0.2) \ m$ की दूरी $(4 \pm 0.3) \ s$ में तय करता है। त्रुटि सीमाओं के अंतर्गत इसका वेग होगा
A
$3.5 \pm 0.6 \ ms^{-1}$
B
$3.5 \pm 0.3 \ ms^{-1}$
C
$6.1 \pm 0.6 \ ms^{-1}$
D
$6.1 \pm 0.3 \ ms^{-1}$

Solution

(B) दिया गया है: दूरी $s = (13.8 \pm 0.2) \ m$ और समय $t = (4 \pm 0.3) \ s$ है।
वेग $v = \frac{s}{t} = \frac{13.8}{4} = 3.45 \ ms^{-1}$ है। एक दशमलव स्थान तक पूर्णांकित करने पर,$v = 3.5 \ ms^{-1}$ प्राप्त होता है।
वेग में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta v}{v} = \frac{\Delta s}{s} + \frac{\Delta t}{t}$ द्वारा दी जाती है।
मान रखने पर: $\frac{\Delta v}{3.45} = \frac{0.2}{13.8} + \frac{0.3}{4}$।
$\frac{\Delta v}{3.45} = 0.0145 + 0.075 = 0.0895$।
$\Delta v = 0.0895 \times 3.45 \approx 0.3087 \ ms^{-1}$।
एक सार्थक अंक तक पूर्णांकित करने पर,$\Delta v \approx 0.3 \ ms^{-1}$ प्राप्त होता है।
अतः,वेग $(3.5 \pm 0.3) \ ms^{-1}$ है।
82
MediumMCQ
एक सरल लोलक के प्रयोग में,जब सरल लोलक की लंबाई $100 \, cm$ ली गई,तो $25$ दोलनों के लिए मापा गया समय $50 \, s$ था। यदि स्टॉपवॉच का अल्पतमांक $0.1 \, s$ है और मीटर स्केल का अल्पतमांक $0.1 \, cm$ है,तो $g$ के मान में अधिकतम संभावित त्रुटि .......... $\%$ है।
A
$0.5$
B
$1$
C
$0.4$
D
$0.1$

Solution

(A) सरल लोलक के आवर्तकाल का सूत्र $T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने और $g$ को सूत्र का विषय बनाने पर,$g = \frac{4\pi^2 l}{T^2}$ प्राप्त होता है।
$g$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta l}{l} + 2\frac{\Delta T}{T}$ द्वारा दी जाती है।
दिया गया है: $l = 100 \, cm$,$\Delta l = 0.1 \, cm$,कुल समय $T_{total} = 50 \, s$,$\Delta T_{total} = 0.1 \, s$.
यहाँ $T$ एक दोलन का आवर्तकाल है,$T = \frac{T_{total}}{25} = \frac{50}{25} = 2 \, s$.
$T$ में त्रुटि $\Delta T = \frac{\Delta T_{total}}{25} = \frac{0.1}{25} = 0.004 \, s$.
इन मानों को रखने पर: $\frac{\Delta g}{g} = \frac{0.1}{100} + 2 \left( \frac{0.004}{2} \right) = 0.001 + 0.004 = 0.005$.
प्रतिशत त्रुटि = $0.005 \times 100 = 0.5 \%$.
83
DifficultMCQ
एक गोले के पृष्ठीय क्षेत्रफल के निर्धारण में सापेक्ष त्रुटि $\alpha$ है। तो इसके आयतन के निर्धारण में सापेक्ष त्रुटि क्या होगी?
A
$\frac{2}{3}\alpha$
B
$\frac{5}{2}\alpha$
C
$\frac{3}{2}\alpha$
D
$\alpha$

Solution

(C) गोले का पृष्ठीय क्षेत्रफल $S = 4\pi r^2$ द्वारा दिया जाता है। पृष्ठीय क्षेत्रफल में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta S}{S} = 2 \frac{\Delta r}{r} = \alpha$ है।
इससे,त्रिज्या में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta r}{r} = \frac{\alpha}{2}$ प्राप्त होती है।
गोले का आयतन $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ द्वारा दिया जाता है। आयतन में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta V}{V} = 3 \frac{\Delta r}{r}$ है।
$\frac{\Delta r}{r}$ का मान रखने पर,हमें $\frac{\Delta V}{V} = 3 \times \frac{\alpha}{2} = \frac{3}{2}\alpha$ प्राप्त होता है।
84
DifficultMCQ
एक भौतिक राशि $A = \frac{P^3 Q^2}{\sqrt{R} S}$ के मापन में राशियों $P, Q, R$ और $S$ में प्रतिशत त्रुटियां क्रमशः $0.5\%, 1\%, 3\%$ और $1.5\%$ हैं। $A$ के मान में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि ........... $\%$ होगी।
A
$8.5$
B
$6.0$
C
$7.5$
D
$6.5$

Solution

(D) दिया गया सूत्र $A = \frac{P^3 Q^2}{R^{1/2} S}$ है।
$A$ में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,हम त्रुटियों के प्रसार के सूत्र का उपयोग करते हैं:
$\frac{\Delta A}{A} \times 100 = 3 \left( \frac{\Delta P}{P} \times 100 \right) + 2 \left( \frac{\Delta Q}{Q} \times 100 \right) + \frac{1}{2} \left( \frac{\Delta R}{R} \times 100 \right) + 1 \left( \frac{\Delta S}{S} \times 100 \right)$.
दी गई प्रतिशत त्रुटियों को प्रतिस्थापित करने पर:
$A$ में अधिकतम $\%$ त्रुटि $= 3(0.5\%) + 2(1\%) + 0.5(3\%) + 1(1.5\%)$.
$= 1.5\% + 2.0\% + 1.5\% + 1.5\%$.
$= 6.5\%$.
85
MediumMCQ
एक भौतिक राशि $p$ को संबंध $p = a^{1/2} b^2 c^3 d^{-4}$ द्वारा वर्णित किया गया है। यदि $a, b, c$ और $d$ के मापन में सापेक्ष त्रुटियाँ क्रमशः $2\%, 1\%, 3\%$ और $5\%$ हैं,तो $p$ में सापेक्ष त्रुटि ........... $\%$ होगी।
A
$8$
B
$12$
C
$32$
D
$25$

Solution

(C) दिया गया संबंध: $p = a^{1/2} b^2 c^3 d^{-4}$.
अधिकतम सापेक्ष त्रुटि के लिए सूत्र इस प्रकार है:
$\frac{\Delta p}{p} = \frac{1}{2} \frac{\Delta a}{a} + 2 \frac{\Delta b}{b} + 3 \frac{\Delta c}{c} + 4 \frac{\Delta d}{d}$.
दी गई प्रतिशत त्रुटियों को प्रतिस्थापित करने पर:
$\frac{\Delta p}{p} \times 100 = \frac{1}{2}(2\%) + 2(1\%) + 3(3\%) + 4(5\%)$.
मानों की गणना करने पर:
$= 1\% + 2\% + 9\% + 20\% = 32\%$.
अतः,$p$ में सापेक्ष त्रुटि $32\%$ है.
86
DifficultMCQ
$L$ लंबाई के एक सरल लोलक का उपयोग करके गुरुत्वीय त्वरण $g$ का मान प्राप्त करने के लिए एक प्रयोग किया जाता है। इस प्रयोग में $100$ दोलनों के लिए समय $1$ सेकंड के अल्पतमांक वाली घड़ी का उपयोग करके मापा जाता है और इसका मान $90.0$ सेकंड है। लंबाई $L$ को $1$ mm के अल्पतमांक वाले मीटर पैमाने का उपयोग करके मापा जाता है और इसका मान $20.0$ cm है। $g$ के निर्धारण में त्रुटि ........... $\%$ होगी।
A
$1.7$
B
$2.7$
C
$4.4$
D
$2.27$

Solution

(B) सरल लोलक के आवर्तकाल का सूत्र $T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$T^2 = 4\pi^2 \frac{L}{g}$,जिसका अर्थ है $g = 4\pi^2 \frac{L}{T^2}$।
$g$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta L}{L} + 2 \frac{\Delta T}{T}$ द्वारा दी जाती है।
दिया गया है: $L = 20.0$ cm,$\Delta L = 1$ mm = $0.1$ cm.
$T_{total} = 90.0$ s,$\Delta T_{total} = 1$ s. चूंकि $T = \frac{T_{total}}{100}$,इसलिए $\Delta T = \frac{\Delta T_{total}}{100} = \frac{1}{100} = 0.01$ s.
मान रखने पर:
$\frac{\Delta g}{g} = \frac{0.1}{20.0} + 2 \times \frac{1}{90} = 0.005 + 0.0222 = 0.0272$.
प्रतिशत त्रुटि = $0.0272 \times 100 = 2.72 \% \approx 2.7 \%$।
87
MediumMCQ
एक विद्युत परिपथ में उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा धारा $(I),$ प्रतिरोध $(R)$ और समय $(t)$ पर निर्भर करती है। यदि उपरोक्त राशियों के मापन में त्रुटि क्रमशः $2\%, 1\%$ और $1\%$ है,तो कुल उत्पन्न ऊष्मा में अधिकतम संभावित त्रुटि ........... $\%$ होगी।
A
$1$
B
$2$
C
$6$
D
$3$

Solution

(C) विद्युत परिपथ में उत्पन्न ऊष्मा का सूत्र $H = I^2Rt$ है।
$H$ में अधिकतम सापेक्ष त्रुटि ज्ञात करने के लिए,हम त्रुटियों के प्रसार के सूत्र का उपयोग करते हैं:
$\frac{\Delta H}{H} = 2\left(\frac{\Delta I}{I}\right) + \frac{\Delta R}{R} + \frac{\Delta t}{t}.$
दी गई प्रतिशत त्रुटियाँ $\frac{\Delta I}{I} \times 100 = 2\%,$ $\frac{\Delta R}{R} \times 100 = 1\%,$ और $\frac{\Delta t}{t} \times 100 = 1\%$ हैं।
इन मानों को त्रुटि समीकरण में रखने पर:
$\frac{\Delta H}{H} \times 100 = 2(2\%) + 1\% + 1\% = 4\% + 1\% + 1\% = 6\%.$
अतः,कुल उत्पन्न ऊष्मा में अधिकतम संभावित त्रुटि $6\%$ है।
88
DifficultMCQ
गुरुत्वीय त्वरण $(g)$ के निर्धारण के लिए एक सरल लोलक प्रयोग में, $20$ दोलनों के लिए लिया गया समय $1\,s$ अल्पतमांक वाली घड़ी का उपयोग करके मापा जाता है। लिए गए समय का माध्य मान $30\,s$ आता है। लोलक की लंबाई $1\,mm$ अल्पतमांक वाले मीटर पैमाने का उपयोग करके मापी जाती है और प्राप्त मान $55.0\,cm$ है। $g$ के निर्धारण में प्रतिशत त्रुटि लगभग ........... $\%$ है।
A
$0.7$
B
$3.5$
C
$6.8$
D
$0.2$

Solution

(C) गुरुत्वीय त्वरण के लिए सूत्र $g = \frac{4\pi^2 L}{T^2}$ है।
सापेक्ष त्रुटि लेने पर, हमें मिलता है $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta L}{L} + 2\frac{\Delta T}{T}$।
दिया गया है:
$L = 55.0\,cm$, $\Delta L = 1\,mm = 0.1\,cm$।
$20$ दोलनों के लिए समय $t = 30\,s$ है, इसलिए $T = \frac{30}{20} = 1.5\,s$।
घड़ी का अल्पतमांक $1\,s$ है, इसलिए कुल समय में त्रुटि $\Delta t = 1\,s$ है। अतः, $\Delta T = \frac{\Delta t}{20} = \frac{1}{20} = 0.05\,s$।
अब, प्रतिशत त्रुटि की गणना करें:
$\frac{\Delta g}{g} \times 100 = \left( \frac{\Delta L}{L} + 2\frac{\Delta T}{T} \right) \times 100\%$
$= \left( \frac{0.1}{55.0} + 2 \times \frac{0.05}{1.5} \right) \times 100\%$
$= \left( 0.001818 + 0.06666 \right) \times 100\%$
$= 0.06848 \times 100\% \approx 6.8\%$।
89
DifficultMCQ
एक घन (cube) के घनत्व मापन में,द्रव्यमान और किनारे की लंबाई क्रमशः $(10.00 \pm 0.10) \, kg$ और $(0.10 \pm 0.01) \, m$ मापी जाती है। घनत्व के मापन में त्रुटि है
A
$0.10 \, kg/m^3$
B
$0.31 \, kg/m^3$
C
$0.07 \, kg/m^3$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(D) घनत्व $\rho$ का सूत्र $\rho = \frac{m}{L^3}$ है,जहाँ $m$ द्रव्यमान है और $L$ किनारे की लंबाई है।
दिया गया है: $m = 10.00 \, kg$,$\Delta m = 0.10 \, kg$,$L = 0.10 \, m$,$\Delta L = 0.01 \, m$.
मापा गया घनत्व $\rho = \frac{10.00}{(0.10)^3} = 10000 \, kg/m^3$ है।
यहाँ $L$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta L}{L} = \frac{0.01}{0.10} = 0.1$ है,जो छोटी नहीं है,इसलिए हम अधिकतम और न्यूनतम घनत्व मानों की गणना करेंगे।
$\rho_{max} = \frac{m + \Delta m}{(L - \Delta L)^3} = \frac{10.10}{(0.09)^3} \approx 13854.6 \, kg/m^3$.
$\rho_{min} = \frac{m - \Delta m}{(L + \Delta L)^3} = \frac{9.90}{(0.11)^3} \approx 7438.0 \, kg/m^3$.
घनत्व में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta \rho = \frac{\rho_{max} - \rho_{min}}{2} = \frac{13854.6 - 7438.0}{2} = 3208.3 \, kg/m^3$.
चूंकि यह मान दिए गए विकल्पों में नहीं है,इसलिए सही विकल्प $D$ है।
90
MediumMCQ
एक घन (cube) का घनत्व उसके द्रव्यमान और उसकी भुजाओं की लंबाई को मापकर निर्धारित किया जाता है। यदि द्रव्यमान और लंबाई के मापन में अधिकतम त्रुटि क्रमशः $3\%$ और $2\%$ है,तो घन के घनत्व के मापन में अधिकतम त्रुटि ज्ञात कीजिए।
A
$12$
B
$14$
C
$7$
D
$9$

Solution

(D) एक घन (cube) का घनत्व $\rho$ सूत्र $\rho = \frac{M}{V} = \frac{M}{L^3}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $M$ द्रव्यमान है और $L$ घन की भुजा की लंबाई है।
सापेक्ष त्रुटि के सूत्र का उपयोग करते हुए,घनत्व में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि इस प्रकार है:
$\frac{\Delta \rho}{\rho} \times 100 = \frac{\Delta M}{M} \times 100 + 3 \times \left( \frac{\Delta L}{L} \times 100 \right)$
यहाँ द्रव्यमान में अधिकतम त्रुटि $\frac{\Delta M}{M} \times 100 = 3\%$ और लंबाई में अधिकतम त्रुटि $\frac{\Delta L}{L} \times 100 = 2\%$ दी गई है।
इन मानों को समीकरण में रखने पर:
$\rho$ में प्रतिशत त्रुटि $= 3\% + 3 \times (2\%) = 3\% + 6\% = 9\%$.
अतः,घन के घनत्व के मापन में अधिकतम त्रुटि $9\%$ है।
91
MediumMCQ
थर्मामीटर द्वारा मापे गए दो निकायों के तापमान $t_1 = 20^{\circ}C \pm 0.5^{\circ}C$ और $t_2 = 50^{\circ}C \pm 0.5^{\circ}C$ हैं। तापमान का अंतर और उसमें त्रुटि कितनी है?
A
$30^{\circ}C \pm 1^{\circ}C$
B
$70^{\circ}C \pm 0.5^{\circ}C$
C
$30^{\circ}C \pm 0.5^{\circ}C$
D
$70^{\circ}C \pm 1^{\circ}C$

Solution

(A) दिए गए तापमान $t_1 = 20^{\circ}C \pm 0.5^{\circ}C$ और $t_2 = 50^{\circ}C \pm 0.5^{\circ}C$ हैं।
तापमान का अंतर $\Delta t = t_2 - t_1 = 50^{\circ}C - 20^{\circ}C = 30^{\circ}C$ के रूप में गणना की जाती है।
जब दो राशियों को घटाया जाता है,तो निरपेक्ष त्रुटियों को जोड़ा जाता है।
अंतर में त्रुटि $\Delta t = \Delta t_1 + \Delta t_2 = 0.5^{\circ}C + 0.5^{\circ}C = 1^{\circ}C$ है।
अतः,तापमान का अंतर $30^{\circ}C \pm 1^{\circ}C$ है।
92
EasyMCQ
एक भौतिक राशि $A = P^2/Q^3$ है। $P$ और $Q$ के मापन में प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $x$ और $y$ है। $A$ के मापन में अधिकतम प्रतिशत त्रुटि क्या होगी?
A
$2x - 3y$
B
$3x - 2y$
C
$3x + 2y$
D
$2x + 3y$

Solution

(D) दी गई भौतिक राशि $A = P^2/Q^3$ है।
अधिकतम प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,हम घातों के लिए सापेक्ष त्रुटि के सूत्र का उपयोग करते हैं:
$\frac{\Delta A}{A} = 2 \left( \frac{\Delta P}{P} \right) + 3 \left( \frac{\Delta Q}{Q} \right)$.
प्रतिशत त्रुटि में बदलने के लिए $100$ से गुणा करने पर:
$\left( \frac{\Delta A}{A} \times 100 \right) = 2 \left( \frac{\Delta P}{P} \times 100 \right) + 3 \left( \frac{\Delta Q}{Q} \times 100 \right)$.
यह दिया गया है कि $P$ में प्रतिशत त्रुटि $x$ है और $Q$ में $y$ है,इन मानों को रखने पर:
$A$ में प्रतिशत त्रुटि = $2x + 3y$.
93
EasyMCQ
एक गोले के आयतन में त्रुटि $6\%$ है। इसकी त्रिज्या में त्रुटि .......... $\%$ होगी।
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(A) गोले का आयतन $V = \frac{4}{3}\pi r^3$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
लघुगणकीय अवकलन लेने पर,हमें $\frac{\Delta V}{V} = 3 \frac{\Delta r}{r}$ प्राप्त होता है।
दिया गया है कि आयतन में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta V}{V} \times 100 = 6\%$ है।
इस मान को समीकरण में रखने पर: $6\% = 3 \times (\frac{\Delta r}{r} \times 100)$।
अतः,त्रिज्या में प्रतिशत त्रुटि $\frac{\Delta r}{r} \times 100 = \frac{6\%}{3} = 2\%$ होगी।
94
MediumMCQ
एक गैस की दो विशिष्ट ऊष्मा धारिताओं को $C_P = (12.28 \pm 0.2) \text{ units}$ और $C_V = (3.97 \pm 0.3) \text{ units}$ के रूप में मापा जाता है। गैस नियतांक $(R)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$(8.31 \pm 0.1) \text{ units}$
B
$(8.31 \pm 0.5) \text{ units}$
C
$(16.25 \pm 0.1) \text{ units}$
D
$(16.25 \pm 0.5) \text{ units}$

Solution

(B) मेयर के संबंध के अनुसार,गैस नियतांक $R$ को $R = C_P - C_V$ द्वारा दिया जाता है।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $R = 12.28 - 3.97 = 8.31 \text{ units}$।
$R$ में त्रुटि के लिए,हम भौतिक राशियों के घटाव के नियम का उपयोग करते हैं: $\Delta R = \Delta C_P + \Delta C_V$।
त्रुटि के मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta R = 0.2 + 0.3 = 0.5 \text{ units}$।
अतः,गैस नियतांक का मान $R = (8.31 \pm 0.5) \text{ units}$ है।
95
MediumMCQ
यदि $Q = \frac{X^n}{Y^m}$ है और $\Delta X$ मापन में निरपेक्ष त्रुटि है,और $\Delta Y$ मापन में निरपेक्ष त्रुटि है,तो $Q$ में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta Q$ क्या होगी?
A
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} + m\frac{\Delta Y}{Y} \right)$
B
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} + m\frac{\Delta Y}{Y} \right) Q$
C
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{X} - m\frac{\Delta Y}{Y} \right) Q$
D
$\Delta Q = \pm \left( n\frac{\Delta X}{Y} - m\frac{\Delta Y}{X} \right) Q$

Solution

(B) दिया गया समीकरण $Q = \frac{X^n}{Y^m}$ है।
दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लेने पर: $\ln Q = n \ln X - m \ln Y$.
दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,हमें सापेक्ष त्रुटि के लिए व्यंजक प्राप्त होता है: $\frac{dQ}{Q} = n \frac{dX}{X} - m \frac{dY}{Y}$.
अधिकतम निरपेक्ष त्रुटि के लिए,हम सापेक्ष त्रुटियों के परिमाणों का योग लेते हैं: $\frac{\Delta Q}{Q} = \pm \left( n \frac{\Delta X}{X} + m \frac{\Delta Y}{Y} \right)$.
अतः,$Q$ में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta Q$ इस प्रकार है: $\Delta Q = \pm \left( n \frac{\Delta X}{X} + m \frac{\Delta Y}{Y} \right) Q$.
96
MediumMCQ
पिंड का द्रव्यमान $10.000\,g$ है और इसका आयतन $10.00\,cm^3$ है। यदि मापे गए मानों को सही सार्थक अंकों तक व्यक्त किया जाए,तो घनत्व के मापन में अधिकतम त्रुटि है
A
$0.0011\,g\,cm^{-3}$
B
$0.001\,g\,cm^{-3}$
C
$0.0001\,g\,cm^{-3}$
D
$0.021\,g\,cm^{-3}$

Solution

(A) दिया गया है: द्रव्यमान $M = 10.000\,g$,आयतन $V = 10.00\,cm^3$.
द्रव्यमान में अनिश्चितता $\Delta M = 0.001\,g$ और आयतन में $\Delta V = 0.01\,cm^3$ है।
घनत्व $\rho = \frac{M}{V} = \frac{10.000}{10.00} = 1.000\,g\,cm^{-3}$.
घनत्व में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{\Delta M}{M} + \frac{\Delta V}{V}$ द्वारा दी जाती है।
मान रखने पर: $\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{0.001}{10.000} + \frac{0.01}{10.00} = 0.0001 + 0.001 = 0.0011$.
अतः,निरपेक्ष त्रुटि $\Delta \rho = 0.0011 \times \rho = 0.0011 \times 1.000 = 0.0011\,g\,cm^{-3}$.
97
MediumMCQ
एक पिंड का द्रव्यमान और आयतन क्रमशः $(5.00 \pm 0.05) \ kg$ और $(1.00 \pm 0.05) \ m^3$ पाया जाता है। तो इसके घनत्व में अधिकतम संभावित प्रतिशत त्रुटि .......... $\%$ है।
A
$3$
B
$5$
C
$6$
D
$7$

Solution

(C) घनत्व $\rho$ को $\rho = \frac{m}{V}$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
भागफल के लिए,सापेक्ष त्रुटि व्यक्तिगत राशियों की सापेक्ष त्रुटियों का योग होती है: $\frac{\Delta \rho}{\rho} = \frac{\Delta m}{m} + \frac{\Delta V}{V}$.
दिया गया है: $m = 5.00 \ kg$,$\Delta m = 0.05 \ kg$,$V = 1.00 \ m^3$,$\Delta V = 0.05 \ m^3$.
घनत्व में प्रतिशत त्रुटि इस प्रकार है: $\frac{\Delta \rho}{\rho} \times 100 = \left( \frac{\Delta m}{m} + \frac{\Delta V}{V} \right) \times 100$.
मान रखने पर: $\left( \frac{0.05}{5.00} + \frac{0.05}{1.00} \right) \times 100 = (0.01 + 0.05) \times 100 = 0.06 \times 100 = 6 \%$.
अतः,घनत्व में अधिकतम संभावित प्रतिशत त्रुटि $6 \%$ है।
98
MediumMCQ
सरल लोलक के आवर्तकाल $T$ के व्यंजक $T = 2 \pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ में,यदि आवर्तकाल $T$ और लंबाई $l$ में प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $2 \%$ और $2 \%$ है,तो गुरुत्वीय त्वरण $g$ में प्रतिशत त्रुटि ......... $\%$ के बराबर है।
A
$8$
B
$2$
C
$4$
D
$6$

Solution

(D) सरल लोलक के आवर्तकाल का सूत्र $T = 2 \pi \sqrt{\frac{l}{g}}$ है।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,हमें $T^2 = 4 \pi^2 \frac{l}{g}$ प्राप्त होता है।
$g$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,$g = 4 \pi^2 \frac{l}{T^2}$ प्राप्त होता है।
$g$ में सापेक्ष त्रुटि $\frac{\Delta g}{g} = \frac{\Delta l}{l} + 2 \frac{\Delta T}{T}$ द्वारा दी जाती है।
प्रतिशत त्रुटि ज्ञात करने के लिए,$100$ से गुणा करें:
$\frac{\Delta g}{g} \times 100 = \left( \frac{\Delta l}{l} \times 100 \right) + 2 \left( \frac{\Delta T}{T} \times 100 \right)$.
दिया गया है कि $\frac{\Delta l}{l} \times 100 = 2 \%$ और $\frac{\Delta T}{T} \times 100 = 2 \%$.
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\frac{\Delta g}{g} \times 100 = 2 \% + 2(2 \%) = 2 \% + 4 \% = 6 \%$.
99
MediumMCQ
एक भौतिक राशि $X$ को $X = \frac{2k^3l^2}{m\sqrt{n}}$ द्वारा दिया गया है। $k, l, m$ और $n$ के मापन में प्रतिशत त्रुटि क्रमशः $1\%, 2\%, 3\%$ और $4\%$ है। $X$ का मान .......... $\%$ अनिश्चित है।
A
$8$
B
$10$
C
$12$
D
$14$

Solution

(C) दी गई भौतिक राशि $X = \frac{2k^3l^2}{m\sqrt{n}}$ है।
$X$ में सापेक्ष त्रुटि का सूत्र है: $\frac{\Delta X}{X} = 3\frac{\Delta k}{k} + 2\frac{\Delta l}{l} + \frac{\Delta m}{m} + \frac{1}{2}\frac{\Delta n}{n}$।
दी गई प्रतिशत त्रुटियाँ: $\frac{\Delta k}{k} \times 100 = 1\%$,$\frac{\Delta l}{l} \times 100 = 2\%$,$\frac{\Delta m}{m} \times 100 = 3\%$ और $\frac{\Delta n}{n} \times 100 = 4\%$ हैं।
इन मानों को प्रतिशत त्रुटि के व्यंजक में रखने पर:
$\frac{\Delta X}{X} \times 100 = 3(1\%) + 2(2\%) + 3\% + \frac{1}{2}(4\%)$।
गणना करने पर: $3 + 4 + 3 + 2 = 12\%$।
अतः,$X$ का मान $12\%$ अनिश्चित है।
100
EasyMCQ
एक छड़ की लंबाई $(11.05 \pm 0.05) \ cm$ है। ऐसी दो छड़ों की कुल लंबाई क्या होगी?
A
$(22.1 \pm 0.05) \ cm$
B
$(22.1 \pm 0.1) \ cm$
C
$(22.10 \pm 0.05) \ cm$
D
$(22.10 \pm 0.10) \ cm$

Solution

(D) मान लीजिए एक छड़ की लंबाई $L = (11.05 \pm 0.05) \ cm$ है।
दो छड़ों के लिए,कुल लंबाई $L_{total} = L + L = 2 \times (11.05 \pm 0.05) \ cm$ होगी।
औसत मान $2 \times 11.05 = 22.10 \ cm$ है।
निरपेक्ष त्रुटियाँ जुड़ जाती हैं: $\Delta L_{total} = 0.05 + 0.05 = 0.10 \ cm$।
योग/व्यवकलन में सार्थक अंकों के नियमों के अनुसार,परिणाम में दशमलव के बाद उतने ही अंक होने चाहिए जितने कि सबसे कम दशमलव स्थानों वाले मापन में हैं।
यहाँ,$11.05$ में दो दशमलव स्थान हैं,इसलिए परिणाम $22.10$ उपयुक्त है।
अतः,कुल लंबाई $(22.10 \pm 0.10) \ cm$ है।

Units, Dimensions and Measurement — Errors of Measurement · Frequently Asked Questions

1Are these Units, Dimensions and Measurement questions useful for JEE and NEET?

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

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