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Vernier Calipers, Micrometer screw gauge Questions in Hindi

Class 11 Physics · Units, Dimensions and Measurement · Vernier Calipers, Micrometer screw gauge

105+

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Hindi

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100%

With Solutions

Showing 50 of 105 questions in Hindi

1
EasyMCQ
एक तार का व्यास $0.01\;mm$ के अल्पतमांक (least count) वाले स्क्रू गेज से मापा जाता है। निम्नलिखित में से कौन सा व्यास को सही ढंग से व्यक्त करता है?
A
$0.20\;cm$
B
$0.002\;m$
C
$2.00\;mm$
D
$0.2\;cm$

Solution

(C) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $0.01\;mm$ है।
इसका अर्थ यह है कि इस उपकरण द्वारा लिया गया कोई भी माप उपकरण की सटीकता को दर्शाने के लिए मिलीमीटर में दशमलव के दो स्थानों तक दर्ज किया जाना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$2.00\;mm$ ही एकमात्र ऐसा मान है जिसे $0.01\;mm$ के अल्पतमांक के अनुरूप सही सटीकता के साथ व्यक्त किया गया है।
2
EasyMCQ
वर्नियर कैलिपर्स द्वारा मापी गई बेलन की लंबाई के अवलोकन निम्नलिखित हैं: $3.29 \, cm, 3.28 \, cm, 3.29 \, cm, 3.31 \, cm, 3.28 \, cm, 3.27 \, cm, 3.29 \, cm, 3.30 \, cm$. बेलन की सबसे सटीक लंबाई ........ $cm$ है।
A
$2.19$
B
$2.98$
C
$3.29$
D
$3.52$

Solution

(C) बेलन की सबसे सटीक लंबाई दिए गए अवलोकनों का अंकगणितीय माध्य है।
$\text{माध्य लंबाई } (\overline{\ell}) = \frac{3.29 + 3.28 + 3.29 + 3.31 + 3.28 + 3.27 + 3.29 + 3.30}{8}$
$\overline{\ell} = \frac{26.31}{8} = 3.28875 \, cm$
उपकरण की परिशुद्धता के अनुरूप दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर:
$\overline{\ell} \approx 3.29 \, cm$.
3
MediumMCQ
एक छात्र वर्नियर कैलीपर्स का उपयोग करके एक स्लैब की मोटाई मापने का प्रयोग करता है,जिसके वर्नियर स्केल के $50$ भाग मुख्य स्केल के $49$ भागों के बराबर हैं। उसने देखा कि वर्नियर स्केल का शून्य मुख्य स्केल के $7.00 \; cm$ और $7.05 \; cm$ के निशान के बीच है और वर्नियर स्केल का $23^{rd}$ भाग मुख्य स्केल के साथ बिल्कुल संपाती है। कैलीपर्स का उपयोग करके मापी गई स्लैब की मोटाई का मान होगा ($; cm$ में)
A
$7.23$
B
$7.023$
C
$7.073$
D
$7.73$

Solution

(B) दिया गया है कि वर्नियर स्केल के $50$ भाग $(VSD)$ मुख्य स्केल के $49$ भागों $(MSD)$ के बराबर हैं।
सबसे पहले,हम एक मुख्य स्केल भाग $(MSD)$ का मान ज्ञात करते हैं: $MSD = 7.05 \; cm - 7.00 \; cm = 0.05 \; cm$.
वर्नियर कैलीपर्स का अल्पतमांक $(LC)$ $LC = 1 \; MSD - 1 \; VSD$ के रूप में परिभाषित है।
चूंकि $50 \; VSD = 49 \; MSD$,इसलिए $1 \; VSD = \frac{49}{50} \; MSD = 0.98 \; MSD$ है।
अतः,$LC = 1 \; MSD - 0.98 \; MSD = 0.02 \; MSD$ है।
$MSD$ का मान रखने पर: $LC = 0.02 \times 0.05 \; cm = 0.001 \; cm$ प्राप्त होता है।
मुख्य स्केल रीडिंग $(MSR)$ वर्नियर शून्य से ठीक पहले का निशान है,जो $7.00 \; cm$ है।
वर्नियर स्केल रीडिंग $(VSR)$ संपाती भाग को अल्पतमांक से गुणा करने पर प्राप्त होती है: $VSR = 23 \times 0.001 \; cm = 0.023 \; cm$ है।
कुल मापी गई मोटाई $MSR + VSR = 7.00 \; cm + 0.023 \; cm = 7.023 \; cm$ है।
4
MediumMCQ
एक छात्र ने $0.001 \, cm$ के अल्पतमांक (least count) वाले स्क्रू गेज का उपयोग करके एक छोटी स्टील की गेंद का व्यास मापा। मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $5 \, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने का $25$ वां भाग संदर्भ रेखा के साथ संपाती है। यदि स्क्रू गेज में $-0.004 \, cm$ की शून्य त्रुटि है,तो गेंद का सही व्यास क्या है ($, cm$ में)?
A
$0.521$
B
$0.525$
C
$0.529$
D
$0.053$

Solution

(C) गेंद का व्यास निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जाता है: $\text{व्यास} = \text{MSR} + (\text{CSR} \times \text{LC}) - \text{शून्य त्रुटि}$.
दिया गया है: $\text{MSR} = 5 \, mm = 0.5 \, cm$,$\text{CSR} = 25$,$\text{LC} = 0.001 \, cm$,और $\text{शून्य त्रुटि} = -0.004 \, cm$.
मान रखने पर:
$\text{व्यास} = 0.5 \, cm + (25 \times 0.001 \, cm) - (-0.004 \, cm)$.
$\text{व्यास} = 0.5 \, cm + 0.025 \, cm + 0.004 \, cm$.
$\text{व्यास} = 0.529 \, cm$.
5
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज के वृत्ताकार पैमाने के दो पूर्ण चक्कर उसके मुख्य पैमाने पर $1 \ mm$ की दूरी तय करते हैं। वृत्ताकार पैमाने पर कुल विभाजनों की संख्या $50$ है। इसके अतिरिक्त,यह पाया गया है कि स्क्रू गेज में $-0.03 \ mm$ की शून्य त्रुटि है। एक पतले तार का व्यास मापते समय,एक छात्र मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $3 \ mm$ और मुख्य पैमाने के साथ संपाती वृत्ताकार पैमाने के विभाजनों की संख्या $35$ नोट करता है। तार का व्यास ....... $mm$ है।
A
$3.38$
B
$3.32$
C
$3.73$
D
$3.67$

Solution

(A) स्क्रू गेज की पिच एक पूर्ण चक्कर में तय की गई दूरी है। चूंकि $2$ पूर्ण चक्कर $1 \ mm$ की दूरी तय करते हैं,इसलिए पिच $= \frac{1 \ mm}{2} = 0.5 \ mm$ है।
अल्पतमांक $(LC)$ की गणना $\frac{\text{पिच}}{\text{कुल विभाजनों की संख्या}} = \frac{0.5 \ mm}{50} = 0.01 \ mm$ द्वारा की जाती है।
प्रेक्षित पाठ्यांक की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{मुख्य पैमाना पाठ्यांक} + (\text{वृत्ताकार पैमाना विभाजन} \times LC) = 3 \ mm + (35 \times 0.01 \ mm) = 3.35 \ mm$।
वास्तविक व्यास की गणना प्रेक्षित पाठ्यांक से शून्य त्रुटि को घटाकर की जाती है: $\text{व्यास} = \text{प्रेक्षित पाठ्यांक} - (\text{शून्य त्रुटि}) = 3.35 \ mm - (-0.03 \ mm) = 3.35 \ mm + 0.03 \ mm = 3.38 \ mm$।
6
MediumMCQ
एक प्रयोग में,कोणों को एक ऐसे उपकरण का उपयोग करके मापा जाना है जहाँ मुख्य पैमाने (main scale) के $29$ भाग वर्नियर पैमाने के $30$ भागों के साथ बिल्कुल संपाती (coincide) होते हैं। यदि मुख्य पैमाने का सबसे छोटा भाग आधा डिग्री $(= 0.5^\circ)$ है,तो उपकरण का अल्पतमांक (least count) क्या है?
A
$1^\circ$
B
$\frac{1}{2}^\circ$
C
$1'$
D
$(\frac{1}{2})'$

Solution

(C) दिया गया है कि वर्नियर पैमाने के $30$ भाग मुख्य पैमाने के $29$ भागों के साथ संपाती हैं।
इसलिए,$1$ वर्नियर स्केल डिवीजन $(VSD) = \frac{29}{30}$ मुख्य स्केल डिवीजन $(MSD)$।
उपकरण का अल्पतमांक एक मुख्य स्केल डिवीजन और एक वर्नियर स्केल डिवीजन के बीच का अंतर है।
अल्पतमांक $= 1\,MSD - 1\,VSD$।
अल्पतमांक $= 1\,MSD - \frac{29}{30}\,MSD = \frac{1}{30}\,MSD$।
दिया गया है कि $1\,MSD = 0.5^\circ$।
अल्पतमांक $= \frac{1}{30} \times 0.5^\circ = \frac{0.5}{30}^\circ = \frac{1}{60}^\circ$।
चूंकि $1^\circ = 60$ मिनट $(')$,
अल्पतमांक $= \frac{1}{60} \times 60' = 1'$।
7
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज का उपयोग करके तार का व्यास मापने पर निम्नलिखित रीडिंग प्राप्त होती है।
मुख्य स्केल रीडिंग : $0 \ mm$
वृत्ताकार स्केल रीडिंग : $52 \ divisions$
यह दिया गया है कि मुख्य स्केल पर $1 \ mm$,वृत्ताकार स्केल के $100$ डिवीजनों के बराबर है। उपरोक्त डेटा से तार का व्यास है: ($cm$ में)
A
$0.052$
B
$0.026$
C
$0.005$
D
$0.52$

Solution

(A) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ मुख्य स्केल के एक डिवीजन के मान को वृत्ताकार स्केल के कुल डिवीजनों की संख्या से विभाजित करके निकाला जाता है।
$LC = \frac{1 \ mm}{100} = 0.01 \ mm$.
तार का व्यास निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\text{व्यास} = \text{मुख्य स्केल रीडिंग} (MSR) + (\text{वृत्ताकार स्केल रीडिंग} (CSR) \times LC)$.
यहाँ $MSR = 0 \ mm$ और $CSR = 52 \ divisions$ दिया गया है।
$\text{व्यास} = 0 \ mm + (52 \times 0.01 \ mm) = 0.52 \ mm$.
व्यास को $mm$ से $cm$ में बदलने के लिए,हम इसे $10$ से विभाजित करते हैं:
$\text{व्यास} = \frac{0.52}{10} \ cm = 0.052 \ cm$.
8
MediumMCQ
एक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग प्रिज्म का कोण मापने के लिए किया जाता है,जो निम्नलिखित रीडिंग देता है।
मुख्य स्केल रीडिंग : $58.5^{\circ}$
वर्नियर स्केल रीडिंग : $09$ भाग
यह दिया गया है कि मुख्य स्केल पर $1$ भाग $0.5^{\circ}$ के बराबर है। वर्नियर स्केल पर कुल भागों की संख्या $30$ है जो मुख्य स्केल के $29$ भागों के साथ मेल खाती है। उपरोक्त डेटा से प्रिज्म का कोण ....... $degree$ है। ($^{\circ}$ में)
A
$59$
B
$58.59$
C
$58.77$
D
$58.65$

Solution

(D) स्पेक्ट्रोमीटर की रीडिंग इस सूत्र द्वारा दी जाती है: $\text{रीडिंग} = \text{मुख्य स्केल रीडिंग} + (\text{वर्नियर स्केल रीडिंग} \times \text{अल्पतमांक})$.
सबसे पहले,वर्नियर स्केल का अल्पतमांक $(LC)$ ज्ञात करें:
$LC = \frac{\text{मुख्य स्केल के 1 भाग का मान}}{\text{वर्नियर स्केल के कुल भाग}} = \frac{0.5^{\circ}}{30}$.
दिया गया है:
मुख्य स्केल रीडिंग $= 58.5^{\circ}$
वर्नियर स्केल रीडिंग $= 09$ भाग
अब,कुल रीडिंग $(R)$ की गणना करें:
$R = 58.5^{\circ} + (9 \times \frac{0.5^{\circ}}{30})$
$R = 58.5^{\circ} + (9 \times 0.01667^{\circ})$
$R = 58.5^{\circ} + 0.15^{\circ}$
$R = 58.65^{\circ}$.
9
MediumMCQ
एक छात्र ने एक छड़ की लंबाई मापी और उसे $3.50\;cm$ के रूप में लिखा। उसने इसे मापने के लिए किस उपकरण का उपयोग किया?
A
एक वर्नियर कैलिपर्स जिसमें वर्नियर स्केल के $10$ भाग मुख्य स्केल के $9$ भागों के साथ मेल खाते हैं और मुख्य स्केल में $1\;cm$ में $10$ भाग होते हैं।
B
एक स्क्रू गेज जिसमें वृत्ताकार स्केल पर $100$ भाग हैं और पिच $1\;mm$ है।
C
एक स्क्रू गेज जिसमें वृत्ताकार स्केल पर $50$ भाग हैं और पिच $1\;mm$ है।
D
एक मीटर स्केल।

Solution

(A) $3.50\;cm$ का मापन सेंटीमीटर में दो दशमलव स्थानों तक की सटीकता को दर्शाता है,जो $0.01\;cm$ के अल्पतमांक (Least Count) के अनुरूप है।
विकल्प $A$ में वर्णित वर्नियर कैलिपर्स के लिए:
मुख्य स्केल भाग $(MSD)$ $= 1\;cm / 10 = 0.1\;cm$.
दिया गया है कि $10\;VSD = 9\;MSD$,इसलिए $1\;VSD = 0.9\;MSD = 0.9 \times 0.1\;cm = 0.09\;cm$.
अल्पतमांक $(LC)$ $= 1\;MSD - 1\;VSD = 0.1\;cm - 0.09\;cm = 0.01\;cm$.
विकल्प $B$ में दिए गए स्क्रू गेज के लिए:
$LC = \text{पिच} / \text{वृत्ताकार स्केल के भागों की संख्या} = 1\;mm / 100 = 0.01\;mm = 0.001\;cm$.
विकल्प $C$ में दिए गए स्क्रू गेज के लिए:
$LC = 1\;mm / 50 = 0.02\;mm = 0.002\;cm$.
चूंकि $3.50\;cm$ का मापन $0.01\;cm$ की सटीकता रखता है,इसलिए विकल्प $A$ में वर्णित वर्नियर कैलिपर्स सही उपकरण है।
10
MediumMCQ
$0.5 \ mm$ की पिच और $50$ डिवीजनों वाले एक स्क्रू गेज का उपयोग एल्युमिनियम की एक पतली शीट की मोटाई मापने के लिए किया जाता है। माप शुरू करने से पहले,यह पाया जाता है कि जब स्क्रू गेज के दोनों जबड़ों को संपर्क में लाया जाता है,तो $45^{th}$ डिवीजन मुख्य स्केल लाइन के साथ मेल खाता है और मुख्य स्केल का शून्य मुश्किल से दिखाई देता है। यदि मुख्य स्केल रीडिंग $0.5 \ mm$ है और $25^{th}$ डिवीजन मुख्य स्केल लाइन के साथ मेल खाता है,तो शीट की मोटाई ($mm$ में) क्या है?
A
$0.70$
B
$0.50$
C
$0.75$
D
$0.80$

Solution

(D) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार है: $LC = \frac{\text{Pitch}}{\text{Circular scale divisions}} = \frac{0.5 \ mm}{50} = 0.01 \ mm$.
चूंकि $45^{th}$ डिवीजन मुख्य स्केल लाइन के साथ मेल खाता है और शून्य मुश्किल से दिखाई देता है,इसलिए शून्य त्रुटि ऋणात्मक है। शून्य चिह्न से आगे के डिवीजनों की संख्या $50 - 45 = 5$ है।
शून्य त्रुटि $(ZE)$ = $-5 \times LC = -5 \times 0.01 \ mm = -0.05 \ mm$.
अवलोकित रीडिंग: $\text{Main Scale Reading} + (\text{Circular Scale Reading} \times LC) = 0.5 \ mm + (25 \times 0.01 \ mm) = 0.5 \ mm + 0.25 \ mm = 0.75 \ mm$.
संशोधित रीडिंग (मोटाई) = $\text{Observed Reading} - ZE = 0.75 \ mm - (-0.05 \ mm) = 0.75 \ mm + 0.05 \ mm = 0.80 \ mm$.
11
EasyMCQ
एक ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कांच का अपवर्तनांक ज्ञात करने के लिए एक प्रयोग किया जाता है। इस प्रयोग में दूरियां किसके द्वारा मापी जाती हैं?
A
माइक्रोस्कोप पर प्रदान की गई मीटर स्केल
B
माइक्रोस्कोप पर प्रदान की गई वर्नियर स्केल
C
माइक्रोस्कोप पर प्रदान किया गया स्क्रू गेज
D
एक मानक प्रयोगशाला स्केल

Solution

(B) ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप छोटी दूरियों को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सटीक उपकरण है।
इसमें माइक्रोस्कोप असेंबली से जुड़ी एक मुख्य स्केल और एक वर्नियर स्केल होती है।
कांच के स्लैब का अपवर्तनांक मापते समय,माइक्रोस्कोप को पहले टेबल पर बने निशान पर,फिर कांच के स्लैब के माध्यम से उस निशान पर,और अंत में स्लैब की ऊपरी सतह पर धूल के कण पर केंद्रित किया जाता है।
ऊर्ध्वाधर विस्थापन को माइक्रोस्कोप पर प्रदान की गई वर्नियर स्केल का उपयोग करके सटीक रूप से मापा जाता है।
12
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज में कुछ शून्य त्रुटि है लेकिन इसका मान अज्ञात है। हमारे पास दो समान छड़ें हैं। जब पहली छड़ को स्क्रू गेज में डाला जाता है,तो उपकरण की स्थिति आरेख $(I)$ द्वारा दिखाई गई है। जब दोनों छड़ों को श्रृंखला में एक साथ डाला जाता है,तो स्थिति आरेख $(II)$ द्वारा दिखाई गई है। उपकरण की शून्य त्रुटि $mm$ में क्या है? दिया गया है: $1 \, M.S.D. = 100 \, C.S.D. = 1 \, mm$.
Question diagram
A
$-0.16$
B
$+0.16$
C
$+0.14$
D
$-0.14$

Solution

(C) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(L.C.)$ $L.C. = \frac{1 \, mm}{100} = 0.01 \, mm$ है।
मान लीजिए कि प्रत्येक छड़ की वास्तविक लंबाई $\ell$ है और शून्य त्रुटि $x$ है।
आरेख $(I)$ से,मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $2 \, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने का पाठ्यांक $12$ है। प्रेक्षित पाठ्यांक $2 + 12 \times 0.01 = 2.12 \, mm$ है। अतः,$\ell + x = 2.12 \, mm$.
आरेख $(II)$ से,मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $4 \, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने का पाठ्यांक $10$ है। प्रेक्षित पाठ्यांक $4 + 10 \times 0.01 = 4.10 \, mm$ है। अतः,$2\ell + x = 4.10 \, mm$.
दूसरे समीकरण से पहले समीकरण को घटाने पर: $(2\ell + x) - (\ell + x) = 4.10 - 2.12$,जिससे $\ell = 1.98 \, mm$ प्राप्त होता है।
पहले समीकरण में $\ell$ का मान रखने पर: $1.98 + x = 2.12$,इसलिए $x = 2.12 - 1.98 = 0.14 \, mm$.
चूंकि पाठ्यांक धनात्मक है,इसलिए शून्य त्रुटि $+0.14 \, mm$ है।
13
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज में,वृत्ताकार पैमाने के $5$ पूर्ण चक्कर रैखिक पैमाने पर $1.5 \, mm$ का पाठ्यांक देते हैं। वृत्ताकार पैमाने पर $50$ भाग हैं। स्क्रू गेज का अल्पतमांक (Least count) क्या है ($, mm$ में)?
A
$0.006$
B
$0.003$
C
$0.015$
D
$0.03$

Solution

(A) स्क्रू गेज का पिच,वृत्ताकार पैमाने के एक पूर्ण चक्कर में स्पिंडल द्वारा तय की गई दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है।
यह दिया गया है कि $5$ पूर्ण चक्कर रैखिक पैमाने पर $1.5 \, mm$ के बराबर हैं,इसलिए पिच की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{Pitch} = \frac{1.5 \, mm}{5} = 0.3 \, mm$.
स्क्रू गेज का अल्पतमांक (Least count),पिच और वृत्ताकार पैमाने पर कुल भागों की संख्या का अनुपात होता है।
चूंकि वृत्ताकार पैमाने पर $50$ भाग हैं,इसलिए अल्पतमांक है:
$\text{Least Count} = \frac{\text{Pitch}}{\text{Number of divisions}} = \frac{0.3 \, mm}{50} = 0.006 \, mm$.
14
DifficultMCQ
$0.005 \ mm$ की अल्पतमांक (least count) वाले स्क्रू गेज में जब कोई वस्तु रखे बिना गैप को बंद किया जाता है,तो उसके वृत्ताकार पैमाने का $5$ वां भाग मुख्य पैमाने की संदर्भ रेखा के साथ संपाती होता है। जब एक छोटा गोला रखा जाता है,तो मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $4$ भाग आगे बढ़ जाता है,जबकि वृत्ताकार पैमाने का पाठ्यांक बिना वस्तु रखे हुए पाठ्यांक का पाँच गुना आगे बढ़ जाता है। वृत्ताकार पैमाने पर $200$ भाग हैं। गोले की त्रिज्या .......... $mm$ है।
A
$4.10$
B
$4.05$
C
$2.10$
D
$2.05$

Solution

(D) दिया गया है,अल्पतमांक $(LC)$ = $0.005 \ mm$ और वृत्ताकार पैमाने पर कुल भाग $(N)$ = $200$.
स्क्रू गेज की पिच = $LC \times N = 0.005 \times 200 = 1 \ mm$.
इसका अर्थ है कि $1 \ MSD$ (मुख्य पैमाना भाग) = $1 \ mm$.
शून्य त्रुटि $(ZE)$ = $5 \times LC = 5 \times 0.005 = 0.025 \ mm$.
जब गोला रखा जाता है,तो मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $(MSR)$ = $4 \times 1 \ mm = 4 \ mm$.
वृत्ताकार पैमाने का पाठ्यांक $(CSR)$ प्रारंभिक पाठ्यांक का $5$ गुना आगे बढ़ता है,इसलिए अंतिम $CSR = 5 \times 5 = 25$.
प्रेक्षित पाठ्यांक $(OR)$ = $MSR + (CSR \times LC) = 4 + (25 \times 0.005) = 4 + 0.125 = 4.125 \ mm$.
संशोधित व्यास $(D)$ = $OR - ZE = 4.125 - 0.025 = 4.10 \ mm$.
त्रिज्या $(r)$ = $D / 2 = 4.10 / 2 = 2.05 \ mm$.
15
DifficultMCQ
एक छात्र द्वारा उपयोग किए जाने वाले वर्नियर कैलिपर्स के मुख्य पैमाने पर $1\;cm$ में $20$ विभाजन हैं। $10$ वर्नियर विभाजन $9$ मुख्य पैमाने के विभाजनों के साथ मेल खाते हैं। जब जबड़े बंद होते हैं,तो मुख्य पैमाने का शून्य वर्नियर पैमाने के शून्य के बाईं ओर होता है और वर्नियर पैमाने का $6^{th}$ विभाजन मुख्य पैमाने के किसी भी विभाजन के साथ मेल खाता है। वह लकड़ी के बेलन को जबड़ों के बीच रखता है और लंबाई मापता है। वर्नियर पैमाने का शून्य $3.20\;cm$ के निशान के दाईं ओर है और $8^{th}$ वर्नियर विभाजन मुख्य पैमाने के विभाजन के साथ मेल खाता है। जब वह बेलन की मोटाई मापता है,तो वर्नियर पैमाने का शून्य मुख्य पैमाने के $1.50\;cm$ के निशान के दाईं ओर होता है और वर्नियर पैमाने का $6^{th}$ विभाजन मुख्य पैमाने के विभाजन के साथ मेल खाता है। मापी गई लंबाई और व्यास के सही मान क्रमशः हैं:
A
$3.21\;cm, 1.50\;cm$
B
$3.210\;cm, 1.500\;cm$
C
$3.27\;cm, 1.93\;cm$
D
$3.270\;cm, 1.560\;cm$

Solution

(A) मुख्य पैमाना विभाजन $(MSD)$ = $1/20\;cm = 0.05\;cm$.
वर्नियर पैमाना विभाजन $(VSD)$ = $(9/10) \times MSD = 0.9 \times 0.05\;cm = 0.045\;cm$.
अल्पतमांक $(LC)$ = $MSD - VSD = 0.05\;cm - 0.045\;cm = 0.005\;cm$.
शून्य त्रुटि: चूंकि वर्नियर पैमाने का शून्य मुख्य पैमाने के शून्य के दाईं ओर है,इसलिए यह धनात्मक शून्य त्रुटि है। $Zero\;Error = + (6 \times LC) = + (6 \times 0.005\;cm) = +0.03\;cm$.
मापी गई लंबाई = $Main\;Scale\;Reading (MSR) + (Vernier\;Coincidence \times LC) = 3.20\;cm + (8 \times 0.005\;cm) = 3.20 + 0.04 = 3.24\;cm$.
संशोधित लंबाई = $Measured\;Length - Zero\;Error = 3.24\;cm - 0.03\;cm = 3.21\;cm$.
मापा गया व्यास = $MSR + (Vernier\;Coincidence \times LC) = 1.50\;cm + (6 \times 0.005\;cm) = 1.50 + 0.03 = 1.53\;cm$.
संशोधित व्यास = $Measured\;Diameter - Zero\;Error = 1.53\;cm - 0.03\;cm = 1.50\;cm$.
16
MediumMCQ
चित्र एक स्क्रू गेज की रीडिंग दिखाते हैं। चित्र $(i)$ शून्य त्रुटि रीडिंग दिखाता है जब स्क्रू गेज बंद होता है,और चित्र $(ii)$ वह रीडिंग दिखाता है जब स्क्रू गेज का उपयोग बॉल-बेयरिंग का व्यास मापने के लिए किया जा रहा है। बॉल-बेयरिंग का व्यास $mm$ में क्या है? वृत्ताकार पैमाने पर $50$ विभाजन हैं।
Question diagram
A
$5.29$
B
$5.26$
C
$5.32$
D
$5.28$

Solution

(B) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार परिकलित किया जाता है: $LC = \frac{\text{पिच}}{\text{वृत्ताकार पैमाने पर विभाजनों की संख्या}} = \frac{0.5 \ mm}{50} = 0.01 \ mm$.
चित्र $(i)$ से,शून्य त्रुटि $+3$ विभाजन है। अतः,शून्य त्रुटि $3 \times 0.01 \ mm = +0.03 \ mm$ है।
चित्र $(ii)$ से,मुख्य पैमाने की रीडिंग $5.0 \ mm$ है और संदर्भ रेखा के साथ संपाती वृत्ताकार पैमाने का विभाजन $29$ है। प्रेक्षित रीडिंग $5.0 \ mm + (29 \times 0.01 \ mm) = 5.29 \ mm$ है।
वास्तविक व्यास इस प्रकार है: $\text{व्यास} = \text{प्रेक्षित रीडिंग} - \text{शून्य त्रुटि} = 5.29 \ mm - 0.03 \ mm = 5.26 \ mm$.
17
DifficultMCQ
एक वर्नियर कैलिपर का मुख्य पैमाना मिलीमीटर में पढ़ता है और इसका वर्नियर पैमाना $8$ भागों में विभाजित है,जो मुख्य पैमाने के $5$ भागों के साथ मेल खाता है। जब उपकरण के दोनों जबड़े एक-दूसरे को छूते हैं,तो वर्नियर का शून्य मुख्य पैमाने के शून्य के साथ मेल खाता है। एक छड़ को दोनों जबड़ों के बीच रखा जाता है। यह देखा गया है कि वर्नियर पैमाने का शून्य मुख्य पैमाने के $36$ वें भाग के ठीक बाईं ओर है और वर्नियर पैमाने का चौथा भाग मुख्य पैमाने के साथ मेल खाता है। तो मापा गया मान .......... $cm$ है।
A
$3.66$
B
$3.55$
C
$3.65$
D
$3.56$

Solution

(C) मुख्य पैमाना भाग $(MSD)$ $1 \text{ mm}$ है।
दिया गया है कि $8$ वर्नियर पैमाना भाग $(VSD)$ मुख्य पैमाने के $5$ भागों $(MSD)$ के साथ मेल खाते हैं।
इसलिए,$1 \text{ VSD} = \frac{5}{8} \text{ MSD} = \frac{5}{8} \text{ mm} = 0.625 \text{ mm}$।
वर्नियर कैलिपर का अल्पतमांक $(LC)$ = $1 \text{ MSD} - 1 \text{ VSD} = 1 \text{ mm} - 0.625 \text{ mm} = 0.375 \text{ mm}$।
वर्नियर पैमाने का शून्य मुख्य पैमाने के $36$ वें भाग के बाईं ओर है,इसलिए मुख्य पैमाना रीडिंग $(MSR)$ $35 \text{ mm}$ है।
वर्नियर पैमाने का चौथा भाग मुख्य पैमाने के साथ मेल खाता है,इसलिए वर्नियर पैमाना रीडिंग $(VSR)$ = $4 \times \text{LC} = 4 \times 0.375 \text{ mm} = 1.5 \text{ mm}$।
कुल रीडिंग = $\text{MSR} + \text{VSR} = 35 \text{ mm} + 1.5 \text{ mm} = 36.5 \text{ mm}$।
सेंटीमीटर में बदलने पर,$36.5 \text{ mm} = 3.65 \text{ cm}$।
18
DifficultMCQ
वर्नियर कैलीपर्स के मुख्य पैमाने का एक भाग $1 \ mm$ है। वर्नियर पैमाने के भाग एक समांतर श्रेणी $(A.P.)$ में हैं; पहला भाग $0.95 \ mm$ है, दूसरा भाग $0.90 \ mm$ है, और इसी तरह आगे। जब किसी वस्तु को वर्नियर कैलीपर्स के जबड़ों के बीच रखा जाता है, तो वर्नियर का शून्य $3.1 \ cm$ और $3.2 \ cm$ के बीच होता है और वर्नियर का चौथा भाग मुख्य पैमाने के भाग के साथ संपाती होता है। वर्नियर कैलीपर्स का पाठ्यांक .......... $cm$ है।
A
$3.12$
B
$3.14$
C
$3.15$
D
$3.18$

Solution

(D) मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $(MSR)$ $3.1 \ cm = 31 \ mm$ है。
वर्नियर पैमाने के भाग एक समांतर श्रेणी $(A.P.)$ में हैं जहाँ $n$-वाँ भाग $V_n = a + (n-1)d$ द्वारा दिया जाता है。
यहाँ, $a = 0.95 \ mm$ और सार्व अंतर $d = 0.90 - 0.95 = -0.05 \ mm$ है。
चौथा भाग $V_4 = 0.95 + (4-1)(-0.05) = 0.95 - 0.15 = 0.80 \ mm$ है。
वर्नियर नियतांक $(VC)$ मुख्य पैमाने के भाग $(MSD)$ और वर्नियर पैमाने के भाग $(VSD)$ के बीच का अंतर है。
चौथे भाग के लिए, प्रभावी वर्नियर पाठ्यांक $n \times (MSD - V_n) = 4 \times (1.00 - 0.80) = 4 \times 0.20 = 0.80 \ mm = 0.08 \ cm$ है。
कुल पाठ्यांक = $MSR + \text{वर्नियर पाठ्यांक} = 3.1 \ cm + 0.08 \ cm = 3.18 \ cm$.
19
DifficultMCQ
एक स्क्रू गेज का पिच $1.5\; mm$ है और इसमें कोई शून्य त्रुटि नहीं है। लीनियर स्केल पर $MSD = 1\; mm$ के निशान हैं और सर्कुलर स्केल पर $100$ समान विभाजन हैं। जब इस उपकरण से एक गोले का व्यास मापा जाता है,तो लीनियर स्केल पर $2\; mm$ का निशान दिखाई देता है,लेकिन $3\; mm$ का निशान दिखाई नहीं देता है। सर्कुलर स्केल का $76^{th}$ विभाजन लीनियर स्केल के साथ एक सीध में है। गोले का व्यास $mm$ में क्या है?
A
$2.64$
B
$3.14$
C
$1.14$
D
$2.76$

Solution

(B) स्क्रू गेज की पिच $1.5\; mm$ है और सर्कुलर स्केल विभाजनों की संख्या $100$ है।
अल्पतमांक $(L.C.)$ की गणना इस प्रकार की जाती है: $L.C. = \frac{\text{Pitch}}{\text{Total circular scale divisions}} = \frac{1.5\; mm}{100} = 0.015\; mm$.
मुख्य स्केल रीडिंग $(M.S.R.)$ लीनियर स्केल पर दिखाई देने वाला अंतिम निशान है,जो $2\; mm$ है।
सर्कुलर स्केल रीडिंग $(C.S.R.)$ $76^{th}$ विभाजन है।
व्यास का सूत्र है: $Diameter = M.S.R. + (L.C. \times C.S.R.)$.
मान रखने पर: $Diameter = 2\; mm + (0.015\; mm \times 76) = 2\; mm + 1.14\; mm = 3.14\; mm$.
20
MediumMCQ
एक वर्नियर कैलिपर्स में,वर्नियर स्केल के $10$ भाग मुख्य स्केल के $9$ भागों के साथ संपाती हैं,जिसका अल्पतमांक (Least Count) $0.1\,cm$ है। यदि एक बेलन के आंतरिक व्यास के मापन में,वर्नियर स्केल का शून्य मुख्य स्केल के $1.3\,cm$ और $1.4\,cm$ के बीच स्थित है और वर्नियर स्केल का $2^{nd}$ भाग मुख्य स्केल के भाग के साथ संपाती है,तो व्यास .......... $cm$ होगा।
A
$1.30$
B
$1.34$
C
$1.32$
D
$1.36$

Solution

(C) वर्नियर कैलिपर्स का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार दिया जाता है: $LC = 1\,MSD - 1\,VSD$.
दिया गया है कि $10\,VSD = 9\,MSD$,इसलिए $1\,VSD = 0.9\,MSD$.
चूंकि $1\,MSD = 0.1\,cm$,इसलिए $1\,VSD = 0.9 \times 0.1\,cm = 0.09\,cm$.
अतः,$LC = 0.1\,cm - 0.09\,cm = 0.01\,cm$.
व्यास की गणना इस प्रकार की जाती है: $Diameter = MSR + (LC \times VSR)$.
यहाँ,मुख्य स्केल रीडिंग $(MSR)$ $1.3\,cm$ है और वर्नियर स्केल रीडिंग $(VSR)$ $2$ है।
$Diameter = 1.3\,cm + (0.01\,cm \times 2) = 1.3\,cm + 0.02\,cm = 1.32\,cm$.
21
MediumMCQ
एक माइक्रोमीटर के वृत्तीय पैमाने पर $200$ विभाजन हैं और पिच $2 \, mm$ है। एक पतली शीट की मोटाई का मापा गया मान $mm$ में ज्ञात कीजिए।
Question diagram
A
$3.41$
B
$6.41$
C
$3.46$
D
$3.51$

Solution

(A) $1$. माइक्रोमीटर का अल्पतमांक $(LC)$ ज्ञात करें:
$LC = \frac{\text{पिच}}{\text{वृत्तीय पैमाने के विभाजनों की संख्या}} = \frac{2 \, mm}{200} = 0.01 \, mm$.
$2$. पहली आकृति से शून्य त्रुटि निर्धारित करें:
मुख्य पैमाने की संदर्भ रेखा वृत्तीय पैमाने के $5$ वें विभाजन के साथ संपाती है। चूंकि वृत्तीय पैमाने का शून्य संदर्भ रेखा के ऊपर है,इसलिए शून्य त्रुटि धनात्मक है।
शून्य त्रुटि $= +5 \times LC = +5 \times 0.01 \, mm = +0.05 \, mm$.
$3$. दूसरी आकृति से मुख्य पैमाने और वृत्तीय पैमाने का पाठ्यांक निर्धारित करें:
मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $= 3 \, mm$.
वृत्तीय पैमाने का $46$ वां विभाजन संदर्भ रेखा के साथ संपाती है।
प्रेक्षित पाठ्यांक $= \text{मुख्य पैमाने का पाठ्यांक} + (\text{वृत्तीय पैमाने का पाठ्यांक} \times LC) = 3 \, mm + (46 \times 0.01 \, mm) = 3.46 \, mm$.
$4$. वास्तविक मोटाई की गणना करें:
वास्तविक मोटाई $= \text{प्रेक्षित पाठ्यांक} - \text{शून्य त्रुटि} = 3.46 \, mm - 0.05 \, mm = 3.41 \, mm$.
22
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज में,स्क्रू के $5$ पूर्ण घूर्णन इसे $0.25\, cm$ की रैखिक दूरी तय करने के लिए प्रेरित करते हैं। वृत्ताकार पैमाने पर $100$ भाग हैं। इस स्क्रू गेज द्वारा मापी गई तार की मोटाई $4$ मुख्य पैमाने के भाग और $30$ वृत्ताकार पैमाने के भाग दर्शाती है। शून्य त्रुटि को नगण्य मानते हुए,तार की मोटाई क्या है ($, cm$ में)?
A
$0.0430$
B
$0.3150$
C
$0.4300$
D
$0.2150$

Solution

(D) स्क्रू गेज का पिच एक पूर्ण घूर्णन में तय की गई दूरी है।
पिच $= \frac{0.25\, cm}{5} = 0.05\, cm$.
अल्पतमांक $(LC)$ को $\frac{\text{पिच}}{\text{वृत्ताकार पैमाने के भागों की संख्या}}$ द्वारा ज्ञात किया जाता है।
$LC = \frac{0.05\, cm}{100} = 0.0005\, cm$.
पाठ्यांक की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{मुख्य पैमाने का पाठ्यांक} + (\text{वृत्ताकार पैमाने का पाठ्यांक} \times LC)$.
मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $= 4 \times 0.05\, cm = 0.20\, cm$.
वृत्ताकार पैमाने का पाठ्यांक $= 30 \times 0.0005\, cm = 0.0150\, cm$.
कुल मोटाई $= 0.20\, cm + 0.0150\, cm = 0.2150\, cm$.
23
MediumMCQ
एक स्टील की गेंद का व्यास वर्नियर कैलिपर्स का उपयोग करके मापा जाता है,जिसके मुख्य पैमाने $(MS)$ पर $0.1\,cm$ के विभाजन हैं और इसके वर्नियर पैमाने $(VS)$ के $10$ विभाजन मुख्य पैमाने के $9$ विभाजनों से मेल खाते हैं। गेंद के लिए ऐसे तीन माप नीचे दिए गए हैं:
क्र.सं. $MS\;(cm)$ $VS$ विभाजन
$(1)$ $0.5$ $8$
$(2)$ $0.5$ $4$
$(3)$ $0.5$ $6$

यदि शून्य त्रुटि $-0.03\,cm$ है,तो माध्य संशोधित व्यास ........... $cm$ है।
A
$0.52$
B
$0.59$
C
$0.56$
D
$0.53$

Solution

(B) वर्नियर कैलिपर्स का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार है:
$LC = \frac{\text{मुख्य पैमाने के 1 विभाजन का मान}}{\text{वर्नियर पैमाने के कुल विभाजन}} = \frac{0.1\,cm}{10} = 0.01\,cm$.
प्रेक्षित व्यास $d$ की गणना इस प्रकार की जाती है: $d = \text{मुख्य पैमाना पाठ्यांक} + (VS \text{ विभाजन} \times LC)$.
शून्य त्रुटि $-0.03\,cm$ दी गई है,इसलिए सुधार $-(\text{शून्य त्रुटि}) = +0.03\,cm$ होगा।
संशोधित व्यास $d' = d + 0.03\,cm$.
माप $(1)$ के लिए: $d_1 = 0.5 + (8 \times 0.01) + 0.03 = 0.5 + 0.08 + 0.03 = 0.61\,cm$.
माप $(2)$ के लिए: $d_2 = 0.5 + (4 \times 0.01) + 0.03 = 0.5 + 0.04 + 0.03 = 0.57\,cm$.
माप $(3)$ के लिए: $d_3 = 0.5 + (6 \times 0.01) + 0.03 = 0.5 + 0.06 + 0.03 = 0.59\,cm$.
माध्य संशोधित व्यास $= \frac{0.61 + 0.57 + 0.59}{3} = \frac{1.77}{3} = 0.59\,cm$.
24
MediumMCQ
एक छात्र ने $0.001\, cm$ के अल्पतमांक (least count) वाले स्क्रू गेज का उपयोग करके एक तार का व्यास मापा और मापों को सूचीबद्ध किया। मापे गए मान को किस प्रकार दर्ज किया जाना चाहिए ($, cm$ में)?
A
$5.3200$
B
$5.3$
C
$5.32$
D
$5.320$

Solution

(D) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(L.C.)$ उस न्यूनतम लंबाई को दर्शाता है जिसे उपकरण के साथ सटीक रूप से मापा जा सकता है।
दिया गया है कि अल्पतमांक $0.001\, cm$ है,जो $10^{-3}\, cm$ के बराबर है।
इसका अर्थ है कि उपकरण दशमलव के तीसरे स्थान तक सटीक है।
इसलिए,इस स्क्रू गेज के साथ लिए गए किसी भी माप को सही सटीकता बनाए रखने के लिए दशमलव के $3$ स्थानों तक दर्ज किया जाना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$5.320\, cm$ ही एकमात्र ऐसा मान है जिसे $3$ दशमलव स्थानों तक दर्ज किया गया है।
25
DifficultMCQ
एक वर्नियर कैलीपर के मुख्य पैमाने (main scale) के $N$ भाग वर्नियर पैमाने के $(N + 1)$ भागों के साथ संपाती (coincide) हैं। यदि मुख्य पैमाने का प्रत्येक भाग $a$ इकाई का है,तो उपकरण का अल्पतमांक (least count) क्या है?
A
$a$
B
$\frac{a}{N}$
C
$\frac{N}{N + 1} \times a$
D
$\frac{a}{N + 1}$

Solution

(D) दिया गया है कि मुख्य पैमाने के $N$ भाग वर्नियर पैमाने के $(N + 1)$ भागों के साथ संपाती हैं।
मान लीजिए कि मुख्य पैमाने के एक भाग का मान $a$ है।
मान लीजिए कि वर्नियर पैमाने के एक भाग का मान $v$ है।
प्रश्न के अनुसार,$(N + 1)v = Na$ है।
इसलिए,वर्नियर पैमाने के एक भाग का मान $v = \frac{Na}{N + 1}$ है।
वर्नियर कैलीपर का अल्पतमांक (Least Count) मुख्य पैमाने के एक भाग और वर्नियर पैमाने के एक भाग के बीच का अंतर होता है।
अल्पतमांक = $a - v$ है।
$v$ का मान रखने पर:
अल्पतमांक = $a - \frac{Na}{N + 1} = a \left( 1 - \frac{N}{N + 1} \right)$ है।
अल्पतमांक = $a \left( \frac{N + 1 - N}{N + 1} \right) = \frac{a}{N + 1}$ है।
26
DifficultMCQ
दिए गए स्क्रू गेज के लिए पिच और वृत्ताकार पैमाने पर विभाजनों की संख्या क्रमशः $0.5\,mm$ और $100$ है। जब स्क्रू गेज को बिना किसी वस्तु के पूरी तरह से कसा जाता है,तो इसके वृत्ताकार पैमाने का शून्य मुख्य रेखा से $3$ विभाजन नीचे रहता है। एक पतली शीट के लिए मुख्य पैमाने और वृत्ताकार पैमाने के पाठ्यांक क्रमशः $5.5\,mm$ और $48$ हैं,तो इस शीट की मोटाई क्या है ($,mm$ में)?
A
$5.755$
B
$5.950$
C
$5.725$
D
$5.740$

Solution

(C) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार है:
$LC = \frac{\text{पिच}}{\text{विभाजनों की संख्या}} = \frac{0.5\,mm}{100} = 0.005\,mm$.
चूंकि वृत्ताकार पैमाने का शून्य मुख्य रेखा से $3$ विभाजन नीचे है,इसलिए इसमें धनात्मक शून्य त्रुटि है:
$\text{शून्य त्रुटि} = +3 \times LC = 3 \times 0.005\,mm = 0.015\,mm$.
प्रेक्षित पाठ्यांक इस प्रकार है:
$\text{प्रेक्षित पाठ्यांक} = \text{मुख्य पैमाना पाठ्यांक} (MSR) + (\text{वृत्ताकार पैमाना पाठ्यांक} (CSR) \times LC)$.
$\text{प्रेक्षित पाठ्यांक} = 5.5\,mm + (48 \times 0.005\,mm) = 5.5\,mm + 0.240\,mm = 5.740\,mm$.
वास्तविक मोटाई प्रेक्षित पाठ्यांक में से शून्य त्रुटि को घटाकर प्राप्त की जाती है:
$\text{मोटाई} = \text{प्रेक्षित पाठ्यांक} - \text{शून्य त्रुटि}$.
$\text{मोटाई} = 5.740\,mm - 0.015\,mm = 5.725\,mm$.
27
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज के मुख्य पैमाने का अल्पतमांक (least count) $1\, mm$ है। तार के $5\,\mu m$ व्यास को मापने के लिए इसके वृत्तीय पैमाने पर आवश्यक विभाजनों की न्यूनतम संख्या क्या है?
A
$50$
B
$200$
C
$100$
D
$500$

Solution

(B) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ स्क्रू के पिच और वृत्तीय पैमाने पर विभाजनों की कुल संख्या $(N)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिया गया है:
पिच = $1\, mm = 10^{-3}\, m$
$LC = 5\,\mu m = 5 \times 10^{-6}\, m$
सूत्र का उपयोग करते हुए:
$LC = \frac{\text{Pitch}}{N}$
$5 \times 10^{-6} = \frac{10^{-3}}{N}$
$N = \frac{10^{-3}}{5 \times 10^{-6}}$
$N = \frac{1000}{5} = 200$
अतः,आवश्यक विभाजनों की न्यूनतम संख्या $200$ है।
28
EasyMCQ
एक खोखले बेलन की आंतरिक और बाहरी त्रिज्याएँ वर्नियर कैलिपर्स की सहायता से मापी जाती हैं। उनके मान क्रमशः $(4.23 \pm 0.01) \, cm$ और $(3.87 \pm 0.01) \, cm$ हैं। बेलन की दीवार की मोटाई क्या होगी?
A
$(0.36 \pm 0.02) \, cm$
B
$(0.18 \pm 0.02) \, cm$
C
$(0.36 \pm 0.01) \, cm$
D
$(0.18 \pm 0.01) \, cm$

Solution

(A) एक खोखले बेलन की दीवार की मोटाई बाहरी त्रिज्या $(R)$ और आंतरिक त्रिज्या $(r)$ के अंतर द्वारा दी जाती है।
$t = R - r$
दिया गया है: $R = (4.23 \pm 0.01) \, cm$ और $r = (3.87 \pm 0.01) \, cm$।
मोटाई का माध्य मान $t = 4.23 - 3.87 = 0.36 \, cm$ है।
जब राशियों को घटाया जाता है,तो निरपेक्ष त्रुटियाँ जुड़ जाती हैं।
इसलिए,मोटाई में निरपेक्ष त्रुटि $\Delta t = \Delta R + \Delta r = 0.01 + 0.01 = 0.02 \, cm$ है।
अतः,दीवार की मोटाई $(0.36 \pm 0.02) \, cm$ है।
29
DifficultMCQ
एक वर्नियर कैलिपर के मुख्य पैमाने (main scale) पर $cm$ प्रति $n$ भाग हैं। वर्नियर पैमाने के $n$ भाग मुख्य पैमाने के $(n-1)$ भागों के साथ संपाती (coincide) हैं। वर्नियर कैलिपर का अल्पतमांक (least count) है,
A
$\frac{1}{(n+1)(n-1)} \text{ cm}$
B
$\frac{1}{n} \text{ cm}$
C
$\frac{1}{n^2} \text{ cm}$
D
$\frac{1}{n(n+1)} \text{ cm}$

Solution

(C) दिया गया है कि मुख्य पैमाने पर $cm$ प्रति $n$ भाग हैं,इसलिए $1 \text{ MSD}$ (मुख्य पैमाने का भाग) का मान $\frac{1}{n} \text{ cm}$ है।
प्रश्न के अनुसार,वर्नियर पैमाने के $n$ भाग $(n \text{ VSD})$ मुख्य पैमाने के $(n-1)$ भागों $(n-1 \text{ MSD})$ के साथ संपाती हैं।
इसलिए,$1 \text{ VSD} = \frac{n-1}{n} \text{ MSD}$ है।
वर्नियर कैलिपर का अल्पतमांक (Least Count) $1 \text{ MSD} - 1 \text{ VSD}$ के रूप में परिभाषित है।
अल्पतमांक $= 1 \text{ MSD} - \left( \frac{n-1}{n} \right) \text{ MSD} = \left( 1 - \frac{n-1}{n} \right) \text{ MSD} = \frac{1}{n} \text{ MSD}$।
$1 \text{ MSD} = \frac{1}{n} \text{ cm}$ का मान रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
अल्पतमांक $= \frac{1}{n} \times \frac{1}{n} \text{ cm} = \frac{1}{n^2} \text{ cm}$।
30
MediumMCQ
यदि एक स्क्रू गेज के स्क्रू को छह चक्कर घुमाया जाता है,तो यह मुख्य पैमाने पर $3\; mm$ आगे बढ़ता है। यदि वृत्ताकार पैमाने पर $50$ विभाजन हैं,तो स्क्रू गेज का अल्पतमांक (Least Count) क्या है?
A
$0.001\; mm$
B
$0.001\; cm$
C
$0.02\; mm$
D
$0.01\; cm$

Solution

(B) स्क्रू गेज की पिच वह दूरी है जो स्क्रू एक पूर्ण चक्कर में तय करता है।
दिया गया है कि $6$ चक्कर मुख्य पैमाने पर $3\; mm$ की दूरी के बराबर हैं।
इसलिए,पिच $= \frac{3\; mm}{6} = 0.5\; mm$ है।
स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ पिच और वृत्ताकार पैमाने पर विभाजनों की कुल संख्या का अनुपात होता है।
$LC = \frac{\text{Pitch}}{\text{Number of circular scale divisions}}$.
यहाँ विभाजनों की संख्या $= 50$ है।
$LC = \frac{0.5\; mm}{50} = 0.01\; mm$ है।
इसे सेंटीमीटर में बदलने पर,$0.01\; mm = 0.001\; cm$ प्राप्त होता है।
31
MediumMCQ
निम्नलिखित में से लंबाई मापने के लिए सबसे सटीक उपकरण कौन सा है:
$A)$ स्लाइडिंग स्केल पर $20$ विभाजनों वाला वर्नियर कैलिपर्स
$B)$ $1 \; mm$ पिच और वृत्ताकार स्केल पर $100$ विभाजनों वाला स्क्रू गेज
$C)$ एक ऑप्टिकल उपकरण जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के भीतर लंबाई माप सकता है?
A
a vernier callipers with $20$ divisions on the sliding scale
B
a screw gauge of pitch $1 \; mm$ and $100$ divisions on the circular scale
C
an optical instrument that can measure length to within a wavelength of light

Solution

(C) जिस उपकरण का अल्पतमांक (Least count) सबसे कम होता है,वह लंबाई मापने के लिए सबसे सटीक होता है।
$1.$ वर्नियर कैलिपर्स का अल्पतमांक: मान लीजिए $1$ मुख्य स्केल विभाजन $(MSD) = 1 \; mm$ है,और $20$ वर्नियर विभाजन $(VD)$,$19$ $MSD$ के साथ संपाती हैं,तो अल्पतमांक $= 1 \; MSD - 1 \; VD = 1 \; mm - \frac{19}{20} \; mm = 0.05 \; mm = 0.005 \; cm$ होगा।
$2.$ स्क्रू गेज का अल्पतमांक $= \frac{\text{पिच}}{\text{विभाजनों की संख्या}} = \frac{1 \; mm}{100} = 0.01 \; mm = 0.001 \; cm$ होगा।
$3.$ ऑप्टिकल उपकरण का अल्पतमांक $\approx$ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य $\approx 10^{-5} \; cm = 0.00001 \; cm$ होगा।
मानों की तुलना करने पर: $0.00001 \; cm < 0.001 \; cm < 0.005 \; cm$।
चूंकि ऑप्टिकल उपकरण का अल्पतमांक सबसे कम है,इसलिए यह सबसे सटीक उपकरण है।
32
Medium
निम्नलिखित के उत्तर दीजिए:
$(a)$ आपको एक धागा और एक मीटर स्केल दिया गया है। आप धागे के व्यास का अनुमान कैसे लगाएंगे?
$(b)$ एक स्क्रू गेज का पिच $1.0\; mm$ है और वृत्ताकार पैमाने पर $200$ विभाजन हैं। क्या आपको लगता है कि वृत्ताकार पैमाने पर विभाजनों की संख्या बढ़ाकर स्क्रू गेज की सटीकता को मनमाने ढंग से बढ़ाना संभव है?
$(c)$ वर्नियर कैलिपर्स द्वारा एक पतली पीतल की छड़ का माध्य व्यास मापा जाना है। व्यास के $100$ मापों का सेट केवल $5$ मापों के सेट की तुलना में अधिक विश्वसनीय अनुमान क्यों देता है?

Solution

(N/A) भाग $(a)$: धागे को एक समान चिकनी छड़ पर इस तरह लपेटें कि बने हुए घेरे एक-दूसरे को स्पर्श करें। मीटर स्केल का उपयोग करके लपेटे गए भाग की कुल लंबाई $(L)$ मापें। यदि $(n)$ घेरों की संख्या है,तो धागे का व्यास $(d) = \frac{L}{n}$ द्वारा प्राप्त होता है।
भाग $(b)$: नहीं,सटीकता को मनमाने ढंग से बढ़ाना संभव नहीं है। हालांकि विभाजनों की संख्या बढ़ाने से अल्पतमांक (least count) कम हो जाता है,लेकिन सटीकता उपकरण की यांत्रिक त्रुटियों,स्क्रू के लचीलेपन और प्रेक्षक की सीमाओं द्वारा सीमित होती है।
भाग $(c)$: $100$ मापों का सेट अधिक विश्वसनीय है क्योंकि मापन में होने वाली यादृच्छिक त्रुटियां (random errors) सांख्यिकीय वितरण का पालन करती हैं। जैसे-जैसे अवलोकनों की संख्या $(N)$ बढ़ती है,माध्य मान में यादृच्छिक त्रुटि $\frac{1}{\sqrt{N}}$ के कारक से कम हो जाती है। इसलिए,$5$ मापों की तुलना में $100$ माप बहुत कम अनिश्चितता प्रदान करते हैं।
33
Medium
विभिन्न कोटि की लंबाई के मापन के लिए किन उपकरणों का उपयोग किया जाता है?

Solution

(N/A) लंबाई का मापन उसके पैमाने पर निर्भर करता है। विभिन्न कोटि के मापन के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण नीचे दिए गए हैं:
लंबाई की कोटि $(m)$ उपकरण
$10^{-10}$ से $10^{-8}$ ऑप्टिकल/इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप
$10^{-5}$ से $10^{-4}$ स्क्रू गेज,स्फेरोमीटर,वर्नियर कैलिपर्स
$10^{-3}$ से $10^{2}$ मीटर स्केल
$> 10^{2}$ टेलीस्कोप,रडार,लेजर,सोनार
34
MediumMCQ
एक ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप के वर्नियर पैमाने पर $50$ विभाजन हैं जो मुख्य पैमाने के $49$ विभाजनों के साथ मेल खाते हैं। यदि प्रत्येक मुख्य पैमाना विभाजन $0.5 \ mm$ है,तो दूरी मापने में न्यूनतम अशुद्धि की गणना करें। ($mm$ में)
A
$0.01$
B
$0.05$
C
$0.1$
D
$0.005$

Solution

(A) वर्नियर उपकरण में न्यूनतम अशुद्धि उसके अल्पतमांक (Least Count) के बराबर होती है।
दिया गया है कि $50$ वर्नियर पैमाना विभाजन $(VSD)$,मुख्य पैमाने के $49$ विभाजनों $(MSD)$ के साथ मेल खाते हैं।
$1 \ VSD = \frac{49}{50} \ MSD$
अल्पतमांक $(LC)$ = $1 \ MSD - 1 \ VSD$
$LC = 1 \ MSD - \frac{49}{50} \ MSD = \frac{1}{50} \ MSD$
दिया गया है कि $1 \ MSD = 0.5 \ mm$ है।
$LC = \frac{1}{50} \times 0.5 \ mm = \frac{0.5}{50} \ mm = 0.01 \ mm$ है।
अतः,न्यूनतम अशुद्धि $0.01 \ mm$ है।
35
MediumMCQ
स्तंभ-$I$ में दिए गए उपकरणों को स्तंभ-$II$ में उनकी अल्पतमांक (Least Count) के साथ सुमेलित कीजिए।
स्तंभ-$I$स्तंभ-$II$
$(1)$ ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप$(a)$ $0.01\,cm$
$(2)$ स्क्रू गेज$(b)$ $0.001\,cm$
$(c)$ $0.0001\,cm$
A
$1-c, 2-b$
B
$1-b, 2-c$
C
$1-a, 2-b$
D
$1-c, 2-a$

Solution

(B) किसी मापक यंत्र का अल्पतमांक वह न्यूनतम मान है जिसे उस यंत्र द्वारा मापा जा सकता है।
$(1)$ ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप का अल्पतमांक सामान्यतः $0.001\,cm$ होता है।
$(2)$ स्क्रू गेज का अल्पतमांक सामान्यतः $0.001\,cm$ होता है।
अतः, सही मिलान $(1-b, 2-b)$ है।
36
DifficultMCQ
एक वर्नियर कैलिपर्स के मुख्य पैमाने का अल्पतमांक (least count) $1\, mm$ है। इसका वर्नियर पैमाना $10$ भागों में विभाजित है जो मुख्य पैमाने के $9$ भागों के साथ संपाती है। जब जबड़े एक-दूसरे को छूते हैं,तो वर्नियर पैमाने का $7^{th}$ भाग मुख्य पैमाने के एक भाग के साथ संपाती होता है और वर्नियर पैमाने का शून्य मुख्य पैमाने के शून्य के दाईं ओर स्थित होता है। जब इस वर्नियर का उपयोग एक बेलन की लंबाई मापने के लिए किया जाता है,तो वर्नियर पैमाने का शून्य $3.1\, cm$ और $3.2\, cm$ के बीच होता है और $4^{th}$ $VSD$ मुख्य पैमाने के एक भाग के साथ संपाती होता है। बेलन की लंबाई $.....\, cm$ है। ($VSD$ वर्नियर स्केल डिवीजन है)
A
$3.21$
B
$2.99$
C
$3.2$
D
$3.07$

Solution

(D) $1$. अल्पतमांक $(LC)$ की गणना: $LC = 1\, MSD - 1\, VSD$. दिया गया है $10\, VSD = 9\, MSD$,इसलिए $1\, VSD = 0.9\, MSD = 0.9\, mm$. अतः,$LC = 1\, mm - 0.9\, mm = 0.1\, mm = 0.01\, cm$.
$2$. शून्य त्रुटि की गणना: चूंकि वर्नियर पैमाने का शून्य मुख्य पैमाने के शून्य के दाईं ओर है,इसलिए त्रुटि धनात्मक है। $7^{th}$ भाग संपाती है,इसलिए $Zero\, Error = + (7 \times LC) = + (7 \times 0.01\, cm) = +0.07\, cm$.
$3$. प्रेक्षित पाठ्यांक की गणना: $Main\, Scale\, Reading (MSR) = 3.1\, cm$. $Vernier\, Scale\, Reading (VSR) = 4 \times LC = 4 \times 0.01\, cm = 0.04\, cm$. $Observed\, Reading = MSR + VSR = 3.1\, cm + 0.04\, cm = 3.14\, cm$.
$4$. संशोधित लंबाई की गणना: $Corrected\, Length = Observed\, Reading - Zero\, Error = 3.14\, cm - 0.07\, cm = 3.07\, cm$.
37
MediumMCQ
$0.1 \ cm$ की पिच और उसके वृत्ताकार पैमाने पर $50$ विभाजनों वाले स्क्रू गेज का उपयोग करके एक वस्तु की मोटाई मापी जाती है। इस माप को सही ढंग से कैसे दर्ज किया जाना चाहिए ($cm$ में)?
A
$2.123$
B
$2.125$
C
$2.121$
D
$2.124$

Solution

(D) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार गणना किया जाता है:
$LC = \frac{\text{पिच}}{\text{वृत्ताकार पैमाने के विभाजनों की संख्या}} = \frac{0.1 \ cm}{50} = 0.002 \ cm$.
इस उपकरण के साथ लिया गया कोई भी माप अल्पतमांक $(0.002 \ cm)$ का एक पूर्णांक गुणज होना चाहिए।
विकल्पों की जाँच करने पर:
$A) \ 2.123 / 0.002 = 1061.5$ (पूर्णांक नहीं है)
$B) \ 2.125 / 0.002 = 1062.5$ (पूर्णांक नहीं है)
$C) \ 2.121 / 0.002 = 1060.5$ (पूर्णांक नहीं है)
$D) \ 2.124 / 0.002 = 1062$ (यह एक पूर्णांक है)।
अतः,सही माप $2.124 \ cm$ है।
38
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज के वृत्ताकार पैमाने पर $50$ विभाजन हैं। उपयोग से पहले,वृत्ताकार पैमाना पिच स्केल के निशान से $4$ इकाई आगे है। वृत्ताकार पैमाने के एक पूर्ण घूर्णन पर,पिच स्केल पर $0.5\, mm$ का विस्थापन देखा जाता है। शून्य त्रुटि की प्रकृति और स्क्रू गेज का अल्पतमांक (Least Count) क्रमशः हैं:
A
ऋणात्मक,$2\, \mu m$
B
धनात्मक,$10\, \mu m$
C
धनात्मक,$0.1\, \mu m$
D
धनात्मक,$0.1\, mm$

Solution

(B) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार परिकलित किया जाता है:
$LC = \frac{\text{पिच}}{\text{वृत्ताकार पैमाने पर विभाजनों की संख्या}}$
दिया गया है,$\text{पिच} = 0.5\, mm$ और $\text{विभाजनों की संख्या} = 50$.
$LC = \frac{0.5\, mm}{50} = 0.01\, mm = 10\, \mu m$.
चूंकि वृत्ताकार पैमाना पिच स्केल के निशान से $4$ इकाई आगे है (वृत्ताकार पैमाने का शून्य संदर्भ रेखा के ऊपर है),इसलिए शून्य त्रुटि धनात्मक है।
अतः,शून्य त्रुटि की प्रकृति धनात्मक है और अल्पतमांक $10\, \mu m$ है।
39
EasyMCQ
एक स्क्रू गेज का अल्पतमांक (least count) $0.01\, mm$ है और इसके वृत्तीय पैमाने पर $50$ भाग हैं। स्क्रू गेज का पिच $........\, mm$ है।
A
$1.0$
B
$0.01$
C
$0.25$
D
$0.5$

Solution

(D) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(L.C.)$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा परिभाषित किया जाता है:
$L.C. = \frac{\text{Pitch}}{\text{वृत्तीय पैमाने पर भागों की संख्या}}$
दिया गया है:
$L.C. = 0.01\, mm$
भागों की संख्या = $50$
सूत्र में मान रखने पर:
$0.01\, mm = \frac{\text{Pitch}}{50}$
अतः,पिच है:
$\text{Pitch} = 0.01\, mm \times 50 = 0.5\, mm$.
40
EasyMCQ
अज्ञात पदार्थ और अज्ञात फोकस दूरी का एक समतल-उत्तल लेंस दिया गया है। स्फेरोमीटर की सहायता से हम क्या माप सकते हैं?
A
पदार्थ का अपवर्तनांक
B
लेंस की फोकस दूरी
C
वक्र सतह की वक्रता त्रिज्या
D
लेंस का द्वारक (aperture)

Solution

(C) स्फेरोमीटर एक सटीक उपकरण है जिसे किसी गोलाकार सतह की ऊंचाई (sagitta) को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्फेरोमीटर के पैरों के बीच की दूरी को जानकर और ऊंचाई $(h)$ को मापकर,हम सूत्र $R = \frac{a^2}{6h} + \frac{h}{2}$ का उपयोग करके वक्र सतह की वक्रता त्रिज्या $(R)$ की गणना कर सकते हैं,जहाँ $a$ पैरों के बीच की दूरी है। इसलिए,स्फेरोमीटर का उपयोग वक्र सतह की वक्रता त्रिज्या को मापने के लिए किया जाता है।
41
MediumMCQ
एक वर्नियर कैलिपर्स के मुख्य पैमाने का एक भाग $a \ cm$ है और वर्नियर पैमाने का $n^{\text{th}}$ भाग मुख्य पैमाने के $(n-1)^{\text{th}}$ भाग के साथ संपाती है। कैलिपर्स का अल्पतमांक (Least Count) $mm$ में क्या होगा?
A
$\frac{10 na}{(n-1)}$
B
$\frac{10 a}{(n-1)}$
C
$\left(\frac{n-1}{10n}\right) a$
D
$\frac{10 a}{n}$

Solution

(D) दिया गया है कि $1 \text{ मुख्य पैमाना भाग (MSD)} = a \ cm$ है।
माना कि $1 \text{ वर्नियर पैमाना भाग (VSD)} = a' \ cm$ है।
प्रश्न के अनुसार,वर्नियर पैमाने का $n^{\text{th}}$ भाग मुख्य पैमाने के $(n-1)^{\text{th}}$ भाग के साथ संपाती है:
$n \times a' = (n-1) \times a$
$a' = \frac{(n-1)a}{n} \ cm$.
अल्पतमांक ($L$.$C$.) को एक मुख्य पैमाना भाग और एक वर्नियर पैमाना भाग के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है:
$L.C. = 1 \text{ MSD} - 1 \text{ VSD} = (a - a') \ cm$.
$a'$ का मान रखने पर:
$L.C. = a - \frac{(n-1)a}{n} = \frac{na - na + a}{n} = \frac{a}{n} \ cm$.
अल्पतमांक को $mm$ में बदलने के लिए,हम $10$ से गुणा करते हैं (क्योंकि $1 \ cm = 10 \ mm$):
$L.C. = \left(\frac{a}{n}\right) \times 10 \ mm = \frac{10a}{n} \ mm$.
42
MediumMCQ
मापन के लिए उपयोग किए जाने वाले वर्नियर स्केल में $0.2\, mm$ की धनात्मक शून्य त्रुटि है। यदि मापन लेते समय यह देखा गया कि वर्नियर स्केल पर '$0$' का मान $8.5\, cm$ और $8.6\, cm$ के बीच है और वर्नियर संपाती $6$ है,तो मापन का सही मान ............. $cm$ है। (अल्पतमांक $= 0.01\, cm$)
A
$8.36$
B
$8.54$
C
$8.58$
D
$8.56$

Solution

(B) दिया गया है,धनात्मक शून्य त्रुटि $= 0.2\, mm = 0.02\, cm$.
मुख्य स्केल का पाठ्यांक $(MSR) = 8.5\, cm$.
वर्नियर स्केल का पाठ्यांक $(VSR) = \text{वर्नियर संपाती} \times \text{अल्पतमांक} = 6 \times 0.01\, cm = 0.06\, cm$.
प्रेक्षित पाठ्यांक $= MSR + VSR = 8.5\, cm + 0.06\, cm = 8.56\, cm$.
सही पाठ्यांक $= \text{प्रेक्षित पाठ्यांक} - \text{शून्य त्रुटि} = 8.56\, cm - 0.02\, cm = 8.54\, cm$.
43
DifficultMCQ
स्क्रू गेज का पिच $1\, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने पर $100$ भाग हैं। जब जबड़ों के बीच कुछ भी नहीं रखा जाता है,तो वृत्ताकार पैमाने का शून्य संदर्भ रेखा से $8$ भाग नीचे रहता है। जब जबड़ों के बीच एक तार रखा जाता है,तो पहला रैखिक पैमाना भाग स्पष्ट रूप से दिखाई देता है जबकि वृत्ताकार पैमाने का $72^{nd}$ भाग संदर्भ रेखा के साथ संपाती होता है। तार की त्रिज्या.........$mm$ है।
A
$1.64$
B
$0.82$
C
$1.80$
D
$0.90$

Solution

(B) अल्पतमांक $(LC)$ $= \frac{\text{पिच}}{\text{वृत्ताकार पैमाने के भागों की संख्या}} = \frac{1\, mm}{100} = 0.01\, mm$.
शून्य त्रुटि $= +8 \times LC = +8 \times 0.01\, mm = +0.08\, mm$.
प्रेक्षित पाठ्यांक $= \text{मुख्य पैमाना पाठ्यांक} + (\text{वृत्ताकार पैमाना पाठ्यांक} \times LC) = 1\, mm + (72 \times 0.01\, mm) = 1.72\, mm$.
सत्य व्यास $= \text{प्रेक्षित पाठ्यांक} - \text{शून्य त्रुटि} = 1.72\, mm - 0.08\, mm = 1.64\, mm$.
तार की त्रिज्या $= \frac{\text{व्यास}}{2} = \frac{1.64\, mm}{2} = 0.82\, mm$.
44
DifficultMCQ
एक स्क्रू गेज में,जब रैचेट बंद होता है तो वृत्ताकार पैमाने का पाँचवाँ भाग संदर्भ रेखा के साथ संपाती होता है। वृत्ताकार पैमाने पर $50$ भाग हैं,और मुख्य पैमाना एक पूर्ण घूर्णन पर $0.5 \, mm$ चलता है। एक विशेष अवलोकन के लिए,मुख्य पैमाने पर रीडिंग $5 \, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने का $20^{th}$ भाग संदर्भ रेखा के साथ संपाती है। सही रीडिंग ($mm$ में) की गणना करें।
A
$5.00$
B
$5.25$
C
$5.15$
D
$5.20$

Solution

(C) $1$. अल्पतमांक $(LC)$ की गणना करें: पिच $0.5 \, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने के भागों की संख्या $50$ है। अतः,$LC = \frac{0.5 \, mm}{50} = 0.01 \, mm$.
$2$. शून्य त्रुटि निर्धारित करें: जब रैचेट बंद होता है तो $5^{th}$ भाग संदर्भ रेखा के साथ संपाती होता है। अतः,शून्य त्रुटि $= +5 \times LC = 5 \times 0.01 = 0.05 \, mm$.
$3$. प्रेक्षित रीडिंग की गणना करें: प्रेक्षित रीडिंग = मुख्य पैमाना रीडिंग + (वृत्ताकार पैमाना भाग $\times LC$) = $5 \, mm + (20 \times 0.01 \, mm) = 5.20 \, mm$.
$4$. सही रीडिंग की गणना करें: सही रीडिंग = प्रेक्षित रीडिंग - शून्य त्रुटि = $5.20 \, mm - 0.05 \, mm = 5.15 \, mm$.
45
DifficultMCQ
एक गोलाकार बॉब का व्यास वर्नियर कैलिपर्स का उपयोग करके मापा जाता है। वर्नियर कैलिपर्स में मुख्य पैमाने के $9$ भाग,वर्नियर पैमाने के $10$ भागों के बराबर हैं। एक मुख्य पैमाना भाग $1\, {mm}$ है। मुख्य पैमाने का पाठ्यांक $10\, {mm}$ है और वर्नियर पैमाने का $8$वाँ भाग मुख्य पैमाने के एक भाग के साथ बिल्कुल संपाती पाया गया। यदि दिए गए वर्नियर कैलिपर्स में $0.04\, {cm}$ की धनात्मक शून्य त्रुटि है,तो बॉब की त्रिज्या $...... \,\times 10^{-2} \,{cm}$ है।
A
$0.52$
B
$520$
C
$5.2$
D
$52$

Solution

(D) दिया गया है: $9 \, {MSD} = 10 \, {VSD}$.
चूंकि $1 \, {MSD} = 1 \, {mm}$,इसलिए $10 \, {VSD} = 9 \, {mm}$,अतः $1 \, {VSD} = 0.9 \, {mm}$.
अल्पतमांक $({LC})$ = $1 \, {MSD} - 1 \, {VSD} = 1 \, {mm} - 0.9 \, {mm} = 0.1 \, {mm} = 0.01 \, {cm}$.
प्रेक्षित व्यास = ${MSR} + ({VSR} \times {LC}) = 10 \, {mm} + (8 \times 0.1 \, {mm}) = 10.8 \, {mm} = 1.08 \, {cm}$.
धनात्मक शून्य त्रुटि = $0.04 \, {cm}$.
संशोधित व्यास = $\text{प्रेक्षित पाठ्यांक} - \text{शून्य त्रुटि} = 1.08 \, {cm} - 0.04 \, {cm} = 1.04 \, {cm}$.
त्रिज्या = $\frac{\text{व्यास}}{2} = \frac{1.04 \, {cm}}{2} = 0.52 \, {cm}$.
$10^{-2} \, {cm}$ में व्यक्त करने पर: $0.52 \, {cm} = 52 \times 10^{-2} \, {cm}$.
अतः,मान $52$ है।
46
MediumMCQ
एक स्क्रू गेज का उपयोग करके तार का व्यास मापने पर निम्नलिखित रीडिंग प्राप्त होती है:
मुख्य स्केल रीडिंग: $0 \, mm$
वृत्ताकार स्केल रीडिंग: $52$ भाग
यह दिया गया है कि मुख्य स्केल पर $1 \, mm$,वृत्ताकार स्केल के $100$ भागों के बराबर है। उपरोक्त डेटा से तार का व्यास ...... $cm$ है।
A
$0.52$
B
$0.026$
C
$0.26$
D
$0.052$

Solution

(D) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(L.C.)$ इस प्रकार ज्ञात किया जाता है:
$L.C. = \frac{\text{पिच}}{\text{कुल वृत्ताकार स्केल भाग}} = \frac{1 \, mm}{100} = 0.01 \, mm$.
चूंकि $1 \, mm = 0.1 \, cm$,इसलिए $cm$ में $L.C.$:
$L.C. = 0.01 \, mm = 0.001 \, cm$.
व्यास $(D)$ का मान निम्नलिखित सूत्र द्वारा प्राप्त होता है:
$D = \text{मुख्य स्केल रीडिंग} + (\text{वृत्ताकार स्केल रीडिंग} \times L.C.)$
दिए गए मानों को रखने पर:
$D = 0 \, mm + (52 \times 0.01 \, mm) = 0.52 \, mm$.
व्यास को $cm$ में बदलने पर:
$D = \frac{0.52}{10} \, cm = 0.052 \, cm$.
47
DifficultMCQ
छात्र $A$ और छात्र $B$ ने एक दिए गए तार की त्रिज्या को मापने के लिए समान पिच और $100$ समान वृत्ताकार विभाजनों वाले दो स्क्रू गेज का उपयोग किया। तार की त्रिज्या का वास्तविक मान $0.322 \, \text{cm}$ है। छात्रों $A$ और $B$ द्वारा देखे गए अंतिम वृत्ताकार स्केल पाठ्यांकों के बीच के अंतर का निरपेक्ष मान .... है।
दी गई पिच $= 0.1 \, \text{cm}$.
Question diagram
A
$13$
B
$26$
C
$39$
D
$130$

Solution

(A) स्क्रू गेज का अल्पतमांक $(LC)$ इस प्रकार है:
$LC = \frac{\text{Pitch}}{\text{Total circular divisions}} = \frac{0.1 \, \text{cm}}{100} = 0.001 \, \text{cm}$.
छात्र $A$ के लिए:
शून्य त्रुटि $= +5 \times LC = +0.005 \, \text{cm}$.
प्रेक्षित पाठ्यांक $= \text{MSR} + (\text{CSR} \times LC) = 0.322 \, \text{cm}$.
मान लीजिए कि मुख्य स्केल पाठ्यांक $(MSR)$ $0.300 \, \text{cm}$ है,तो:
$0.300 + (\text{CSR}_A \times 0.001) - 0.005 = 0.322 \implies \text{CSR}_A \times 0.001 = 0.027 \implies \text{CSR}_A = 27$.
छात्र $B$ के लिए:
शून्य त्रुटि $= -8 \times LC = -0.008 \, \text{cm}$ (चूंकि $92$ संरेखित है,त्रुटि $92-100 = -8$ है)।
मान लीजिए कि मुख्य स्केल पाठ्यांक $(MSR)$ $0.300 \, \text{cm}$ है,तो:
$0.300 + (\text{CSR}_B \times 0.001) - (-0.008) = 0.322 \implies \text{CSR}_B \times 0.001 = 0.014 \implies \text{CSR}_B = 14$.
वृत्ताकार स्केल पाठ्यांकों में अंतर $= |27 - 14| = 13$.
48
MediumMCQ
कथन $A$: यदि स्क्रू गेज के वृत्ताकार पैमाने के पाँच पूर्ण घूर्णनों में मुख्य पैमाने पर तय की गई दूरी $5 \, mm$ है और वृत्ताकार पैमाने पर कुल $50$ विभाजन हैं,तो अल्पतमांक (Least Count) $0.001 \, cm$ है।
कारण $R$: $\text{Least Count} = \frac{\text{Pitch}}{\text{Total divisions on circular scale}}$
उपरोक्त कथनों के आलोक में,नीचे दिए गए विकल्पों में से सबसे उपयुक्त उत्तर चुनें:
A
$A$ और $R$ दोनों सही हैं और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।
B
$A$ सही नहीं है लेकिन $R$ सही है।
C
$A$ और $R$ दोनों सही हैं और $R$,$A$ की सही व्याख्या नहीं है।
D
$A$ सही है लेकिन $R$ सही नहीं है।

Solution

(B) स्क्रू गेज की पिच को वृत्ताकार पैमाने के एक पूर्ण घूर्णन प्रति स्पिंडल द्वारा तय की गई दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है।
दिया गया है कि $5$ पूर्ण घूर्णनों में,मुख्य पैमाने पर तय की गई दूरी $5 \, mm$ है।
इसलिए,पिच $= \frac{5 \, mm}{5} = 1 \, mm$.
अल्पतमांक (Least Count) की परिभाषा है: $\text{Least Count} = \frac{\text{Pitch}}{\text{Total divisions on circular scale}}$.
कुल विभाजन $= 50$ दिए गए हैं।
अतः,$\text{Least Count} = \frac{1 \, mm}{50} = 0.02 \, mm$.
सेंटीमीटर में बदलने पर: $0.02 \, mm = 0.002 \, cm$.
चूंकि गणना किया गया अल्पतमांक $0.002 \, cm$ है और कथन में $0.001 \, cm$ दिया गया है,इसलिए कथन $A$ गलत है।
कारण $R$ स्क्रू गेज के अल्पतमांक की मानक परिभाषा है,जो सही है।
49
MediumMCQ
कांच के स्लैब का अपवर्तनांक ज्ञात करने के लिए एक ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप का उपयोग किया जाता है। यदि मुख्य पैमाने पर $1 \; cm$ में $40$ भाग हैं और $50$ वर्नियर पैमाने के भाग $49$ मुख्य पैमाने के भागों के बराबर हैं,तो ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप का अल्पतमांक (least count) $\dots \times 10^{-6} \; m$ है।
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(D) दिया गया है कि $50 \; VSD = 49 \; MSD$.
इसलिए,$1 \; VSD = \frac{49}{50} \; MSD$.
ट्रैवलिंग माइक्रोस्कोप का अल्पतमांक $LC = 1 \; MSD - 1 \; VSD$ के रूप में परिभाषित है।
$LC = (1 - \frac{49}{50}) \; MSD = \frac{1}{50} \; MSD$.
चूंकि मुख्य पैमाने पर $1 \; cm$ में $40$ भाग हैं,इसलिए $1 \; MSD = \frac{1}{40} \; cm$.
इस मान को प्रतिस्थापित करने पर,$LC = \frac{1}{50} \times \frac{1}{40} \; cm = \frac{1}{2000} \; cm$.
मीटर में बदलने पर: $LC = \frac{1}{2000} \times 10^{-2} \; m = 0.5 \times 10^{-5} \; m$.
आवश्यक प्रारूप में व्यक्त करने पर: $LC = 5 \times 10^{-6} \; m$.
अतः,मान $5$ है।
50
MediumMCQ
एक वर्नियर कैलिपर्स में,मुख्य पैमाने (main scale) पर प्रत्येक $cm$ को $20$ समान भागों में विभाजित किया गया है। यदि $10$ वां वर्नियर स्केल विभाजन $9$ वें मुख्य स्केल विभाजन के साथ संपाती (coincide) है,तो वर्नियर स्थिरांक का मान $\dots \; \times 10^{-2} \; mm$ होगा।
A
$3$
B
$5$
C
$7$
D
$9$

Solution

(B) दिया गया है कि $20 \; MSD = 1 \; cm$ है।
अतः,$1 \; MSD = \frac{1}{20} \; cm = 0.05 \; cm = 0.5 \; mm$ है।
हमें दिया गया है कि $10 \; VSD = 9 \; MSD$ है।
इसलिए,$1 \; VSD = \frac{9}{10} \; MSD = 0.9 \times 0.5 \; mm = 0.45 \; mm$ है।
वर्नियर स्थिरांक $(VC)$ को $VC = 1 \; MSD - 1 \; VSD$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
$VC = 0.5 \; mm - 0.45 \; mm = 0.05 \; mm$ है।
इसे $\dots \times 10^{-2} \; mm$ के रूप में व्यक्त करने पर,हमें $VC = 5 \times 10^{-2} \; mm$ प्राप्त होता है।
अतः,मान $5$ है।

Units, Dimensions and Measurement — Vernier Calipers, Micrometer screw gauge · Frequently Asked Questions

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

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