Asked: I.A.S. (Pre) 1993medium Level
QUESTION STATEMENT:द्विभाषी / Bilingual
धातु की पत्ती से बने एक वलय (Ring) के छिद्र में एक धातु का गोलक (Sphere) ठीक-ठीक प्रवेश कर सकता है। यदि गोलक को गर्म किया जाए तो वह वलय में अटक जाता है, परंतु यदि धातु वलय को गर्म किया जाए तो -
A metal sphere just passes through a circular hole in a metal ring. If the sphere is heated, it gets stuck, but if the metal ring is heated -
SELECT CORRECT OPTION:
A
Correctगोलक निकल सकेगा क्योंकि तापन से प्रसार के कारण वलय का व्यास बढ़ जाएगा।
The sphere will pass through because thermal expansion increases the diameter of the hole in the ring.
B
गोलक अटक जाएगा क्योंकि प्रसार के कारण छिद्र का व्यास घट जाएगा।
The sphere will get stuck because expansion reduces the diameter of the hole.
C
गोलक निकल सकेगा क्योंकि छिद्र का व्यास परिवर्तित नहीं होगा।
The sphere will pass through because hole diameter remains unchanged.
D
गोलक निकल सकेगा क्योंकि वलय में कोई परिवर्तन नहीं होगा।
The sphere will pass through because no change occurs in the ring.
Official Solution & Explanation:
Correct Answer: Option A(गोलक निकल सकेगा क्योंकि तापन से प्रसार के कारण वलय का व्यास बढ़ जाएगा।)
जब किसी ठोस वस्तु जिसमें कोई छिद्र (कैविटी) हो, को गर्म किया जाता है, तो छिद्र का तापीय प्रसार ठीक उसी प्रकार होता है जैसे कि वह उसी धातु से पूरी तरह भरा हुआ हो (फोटोग्राफिक आवर्धन की भांति)। अतः वलय को गर्म करने पर उसके आंतरिक छिद्र का व्यास बढ़ जाता है, जिससे गोलक आसानी से निकल जाता है।
When a body containing a cavity or hole is heated, the cavity expands in the exact same proportion as if it were solid metal. Thus, heating the ring enlarges the diameter of the central aperture, allowing the sphere to slip through easily.