भौतिकी (Physics) – अध्याय 5:- दाब (Pressure)

दाब (Pressure) – सम्पूर्ण अध्याय सारांश

1. दाब (Pressure)

किसी सतह पर लगने वाले बल को उस सतह के क्षेत्रफल से भाग देने पर प्राप्त राशि को दाब कहते हैं।

दाब=बल/क्षेत्रफल

• SI मात्रक: पास्कल (Pa) (1 Pa = 1 न्यूटन/वर्ग मीटर)
• जब कोई बल छोटे क्षेत्रफल पर लगाया जाता है तो अधिक दाब उत्पन्न होता है, जबकि बड़े क्षेत्रफल पर लगाया गया बल कम दाब उत्पन्न करता है।
• उदाहरण: तेज धार वाले चाकू से काटना आसान होता है क्योंकि उसका क्षेत्रफल कम होता है, जिससे अधिक दाब उत्पन्न होता है।

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2. वायुमंडलीय दाब (Atmospheric Pressure)

• पृथ्वी के चारों ओर वायुमंडल उपस्थित है, जो वायु का बना होता है।
• वायु का भार धरातल पर दाब उत्पन्न करता है, जिसे वायुमंडलीय दाब कहते हैं।
• वायुमंडलीय दाब को टोरेस्ली के पारे वाले प्रयोग से मापा गया था।
• समुद्र तल पर सामान्य वायुमंडलीय दाब: 1 atm=101.3×10³ Pa=76 cm Hg
• जैसे-जैसे ऊँचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय दाब घटता जाता है।

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3. द्रव में दाब (Pressure in Fluids)

• द्रवों का भी भार होता है और वे अपने अंदर व नीचे स्थित वस्तुओं पर दाब लगाते हैं।
• द्रव में दाब गहराई के साथ बढ़ता है।
• किसी बिंदु पर द्रव का दाब: P=hρg जहाँ,
  P = द्रव दाब
  h = द्रव की गहराई
  ρ = द्रव का घनत्व
  g = गुरुत्वीय त्वरण

द्रव दाब की विशेषताएँ:

• द्रव का दाब सभी दिशाओं में समान रूप से कार्य करता है।
• गहराई बढ़ने के साथ द्रव दाब बढ़ता है।
• द्रव दाब का परिमाण द्रव के घनत्व पर निर्भर करता है।

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4. द्रव में दाब के नियम (Laws of Pressure in Fluids)

(i) गहराई के साथ दाब में वृद्धि

• द्रव में जितनी अधिक गहराई होगी, दाब उतना ही अधिक होगा।

(ii) द्रव दाब स्वतंत्र रूप से सभी दिशाओं में कार्य करता है

• किसी भी बंद बर्तन में द्रव समान रूप से हर दिशा में दाब लगाता है।

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5. द्रव दाब संबंधी पास्कल का नियम (Pascal’s Law)

परिभाषा:
यदि किसी बंद द्रव पर बाहरी दाब लगाया जाए तो वह दाब द्रव के प्रत्येक बिंदु पर समान रूप से तथा सभी दिशाओं में समान मात्रा में संचारित होता है।

पास्कल के नियम के अनुप्रयोग:

• हाइड्रोलिक ब्रेक – वाहनों में ब्रेक लगाने के लिए उपयोग होता है।
• हाइड्रोलिक प्रेस – भारी वस्तुओं को दबाने के लिए उपयोग किया जाता है।
• हाइड्रोलिक लिफ्ट – भारी वस्तुओं को उठाने में सहायता करता है।

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6. गलनांक तथा क्वथनांक पर दाब का प्रभाव

(i) दाब का गलनांक पर प्रभाव:

• ठोस से द्रव में बदलने के तापमान को गलनांक (Melting Point) कहते हैं।
• यदि दाब बढ़ाया जाए, तो ज्यादातर पदार्थों का गलनांक घट जाता है।
• उदाहरण: बर्फ का गलनांक दाब बढ़ाने पर कम हो जाता है, जिससे ग्लेशियरों में बर्फ आसानी से पिघलती है।

(ii) दाब का क्वथनांक पर प्रभाव:

• द्रव से गैस में बदलने के तापमान को क्वथनांक (Boiling Point) कहते हैं।
• यदि दाब बढ़ाया जाए, तो द्रव का क्वथनांक बढ़ जाता है।
• यदि दाब घटाया जाए, तो द्रव का क्वथनांक घट जाता है।
• उदाहरण:
  • ऊँचाई पर पानी कम तापमान पर उबलता है क्योंकि वहाँ वायुमंडलीय दाब कम होता है।
  • प्रेशर कुकर में दाब बढ़ाने से पानी का क्वथनांक बढ़ जाता है और खाना जल्दी पकता है।

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निष्कर्ष:

• दाब किसी सतह पर लगाए गए बल का क्षेत्रफल के प्रति अनुपात होता है।
• वायुमंडलीय दाब पृथ्वी के चारों ओर वायुमंडल के भार के कारण उत्पन्न होता है।
• द्रव का दाब गहराई के साथ बढ़ता है और सभी दिशाओं में समान रूप से कार्य करता है।
• पास्कल का नियम बताता है कि बंद द्रव में लगाया गया दाब सभी दिशाओं में समान रूप से संचारित होता है।
• दाब का गलनांक और क्वथनांक पर प्रभाव होता है, जिससे ऊँचाई और प्रेशर कुकर में क्वथनांक बदलता है।

दाब (Pressure) पर 25 महत्वपूर्ण वस्तुनिष्ठ प्रश्न (MCQs) उत्तर सहित

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1-10: बुनियादी प्रश्न

1. दाब (Pressure) का SI मात्रक क्या है?
   (A) न्यूटन
   (B) पास्कल
   (C) जूल
   (D) वाट
   उत्तर: (B) पास्कल
2. दाब किस पर निर्भर करता है?
   (A) केवल बल पर
   (B) केवल क्षेत्रफल पर
   (C) बल तथा क्षेत्रफल दोनों पर
   (D) केवल घनत्व पर
   उत्तर: (C) बल तथा क्षेत्रफल दोनों पर
3. वायुमंडलीय दाब मापने का यंत्र कौन-सा है?
   (A) बैरोमीटर
   (B) हाइड्रोमीटर
   (C) मैनोमीटर
   (D) एनिमोमीटर
   उत्तर: (A) बैरोमीटर
4. समुद्र तल पर वायुमंडलीय दाब कितना होता है?
   (A) 76 cm Hg
   (B) 101.3 kPa
   (C) 1 atm
   (D) उपरोक्त सभी
   उत्तर: (D) उपरोक्त सभी
5. द्रव में गहराई बढ़ने पर दाब का प्रभाव क्या होता है?
   (A) घटता है
   (B) बढ़ता है
   (C) पहले बढ़ता है फिर घटता है
   (D) कोई प्रभाव नहीं पड़ता
   उत्तर: (B) बढ़ता है
6. पास्कल का नियम किस पर लागू होता है?
   (A) ठोस
   (B) गैस
   (C) द्रव
   (D) प्लाज्मा
   उत्तर: (C) द्रव
7. प्रेशर कुकर में भोजन जल्दी पकने का कारण क्या है?
   (A) तापमान अधिक हो जाता है
   (B) दाब बढ़ जाता है
   (C) जल का क्वथनांक बढ़ जाता है
   (D) उपरोक्त सभी
   उत्तर: (D) उपरोक्त सभी
8. किस यंत्र में पास्कल का नियम प्रयुक्त होता है?
   (A) हाइड्रोलिक ब्रेक
   (B) बैरोमीटर
   (C) पेंडुलम घड़ी
   (D) गैस स्टोव
   उत्तर: (A) हाइड्रोलिक ब्रेक
9. वायुमंडलीय दाब समुद्र तल से ऊँचाई पर जाने पर कैसा होता है?
   (A) बढ़ता है
   (B) घटता है
   (C) अपरिवर्तित रहता है
   (D) पहले बढ़ता है फिर घटता है
   उत्तर: (B) घटता है
10. द्रव में दाब किसके अनुपात में होता है?
    (A) गहराई के
    (B) द्रव के घनत्व के
    (C) गुरुत्वीय त्वरण के
    (D) उपरोक्त सभी
    उत्तर: (D) उपरोक्त सभी

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11-20: मध्य स्तर के प्रश्न

11. समुद्र में गहराई बढ़ने पर जल दाब में क्या परिवर्तन होता है?
    (A) बढ़ता है
    (B) घटता है
    (C) स्थिर रहता है
    (D) पहले बढ़ता है फिर घटता है
    उत्तर: (A) बढ़ता है
12. हाइड्रोलिक ब्रेक में कौन-सा द्रव उपयोग किया जाता है?
    (A) पानी
    (B) तेल
    (C) पारा
    (D) हाइड्रोजन
    उत्तर: (B) तेल
13. गलनांक पर दाब बढ़ाने का क्या प्रभाव पड़ता है?
    (A) घटता है
    (B) बढ़ता है
    (C) कोई प्रभाव नहीं पड़ता
    (D) पहले घटता है फिर बढ़ता है
    उत्तर: (A) घटता है
14. जलयान (शिप) पानी में कैसे तैरता है?
    (A) गुरुत्व बल के कारण
    (B) द्रव के घनत्व के कारण
    (C) अपवहन बल के कारण
    (D) वायुमंडलीय दाब के कारण
    उत्तर: (C) अपवहन बल के कारण
15. पास्कल का नियम क्या कहता है?
    (A) द्रव पर लगाया गया दाब समान रूप से संचारित होता है।
    (B) द्रव का घनत्व बदलता रहता है।
    (C) ठोस का दाब द्रव की तुलना में अधिक होता है।
    (D) वायुमंडलीय दाब अपरिवर्तित रहता है।
    उत्तर: (A) द्रव पर लगाया गया दाब समान रूप से संचारित होता है।
16. कौन-सा उपकरण वायुदाब मापने के लिए उपयोग किया जाता है?
    (A) ओडोमीटर
    (B) बैरोमीटर
    (C) थर्मामीटर
    (D) स्पीडोमीटर
    उत्तर: (B) बैरोमीटर
17. यदि द्रव का घनत्व अधिक हो तो उसमें दाब का क्या प्रभाव पड़ेगा?
    (A) बढ़ेगा
    (B) घटेगा
    (C) अपरिवर्तित रहेगा
    (D) पहले बढ़ेगा फिर घटेगा
    उत्तर: (A) बढ़ेगा
18. पानी का क्वथनांक ऊँचाई पर क्यों घट जाता है?
    (A) गुरुत्वाकर्षण कम होने के कारण
    (B) वायुमंडलीय दाब घटने के कारण
    (C) तापमान अधिक होने के कारण
    (D) घर्षण बल के कारण
    उत्तर: (B) वायुमंडलीय दाब घटने के कारण
19. यदि किसी वस्तु पर बल दोगुना कर दिया जाए और सतह का क्षेत्रफल भी दोगुना कर दिया जाए, तो दाब पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
    (A) बढ़ जाएगा
    (B) घट जाएगा
    (C) अपरिवर्तित रहेगा
    (D) पहले घटेगा फिर बढ़ेगा
    उत्तर: (C) अपरिवर्तित रहेगा
20. पानी की सतह पर तैरने वाली नाव को किस बल के कारण संतुलन मिलता है?
    (A) घर्षण बल
    (B) गुरुत्व बल
    (C) अपवहन बल
    (D) चुम्बकीय बल
    उत्तर: (C) अपवहन बल

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21-25: उच्च स्तर के प्रश्न

21. वायुदाब का एक अन्य नाम क्या है?
    (A) गैस दाब
    (B) हाइड्रोलिक दाब
    (C) वातावरणीय दाब
    (D) गुरुत्वीय दाब
    उत्तर: (C) वातावरणीय दाब
22. द्रव का दाब किसके समानुपाती होता है?
    (A) द्रव की गहराई के
    (B) द्रव के घनत्व के
    (C) गुरुत्वीय त्वरण के
    (D) उपरोक्त सभी
    उत्तर: (D) उपरोक्त सभी
23. समुद्र तल पर सबसे अधिक दाब कहां होता है?
    (A) सतह पर
    (B) गहराई में
    (C) सतह से 10 मीटर नीचे
    (D) कहीं भी समान होता है
    उत्तर: (B) गहराई में
24. वायुदाब किसके कारण उत्पन्न होता है?
    (A) वायु के भार के कारण
    (B) गुरुत्व बल के कारण
    (C) सौर ऊर्जा के कारण
    (D) जल वाष्प के कारण
    उत्तर: (A) वायु के भार के कारण
25. प्रेशर कुकर में खाना जल्दी क्यों पकता है?
    (A) दाब बढ़ने के कारण
    (B) तापमान बढ़ने के कारण
    (C) जल का क्वथनांक बढ़ने के कारण
    (D) उपरोक्त सभी
    उत्तर: (D) उपरोक्त सभी

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