Asked: I.A.S. (Pre) 1999medium Level
QUESTION STATEMENT:द्विभाषी / Bilingual
यदि साबुन के दो भिन्न-भिन्न व्यास के बुलबुलों को एक नली द्वारा एक-दूसरे के संपर्क में लाया जाए, तो क्या घटित होगा?
If two soap bubbles of different diameters are brought into contact with each other through a tube, what will happen?
SELECT CORRECT OPTION:
A
दोनों बुलबुलों का आकार वही रहेगा
The size of both bubbles will remain unchanged
B
Correctछोटा बुलबुला और छोटा व बड़ा बुलबुला और बड़ा हो जाएगा
The smaller bubble will become smaller and the bigger one will become bigger
C
समान आकार प्राप्त करने के लिए छोटा बुलबुला बड़ा व बड़ा बुलबुला छोटा हो जाएगा
The smaller bubble will become bigger and the bigger one smaller to achieve equal size
D
दोनों बुलबुले संपर्क में आते ही फट जाएंगे
Both bubbles will burst upon contact
Official Solution & Explanation:
Correct Answer: Option B(छोटा बुलबुला और छोटा व बड़ा बुलबुला और बड़ा हो जाएगा)
बुलबुले के अंदर का आधिक्य दाब उसकी त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती होता है ($$P \propto \frac{1}{R}$$)। अतः छोटे बुलबुले (कम त्रिज्या) के अंदर का दाब बड़े बुलबुले की तुलना में अधिक होगा। जब नली खोली जाती है, तो हवा उच्च दाब (छोटे बुलबुले) से निम्न दाब (बड़े बुलबुले) की ओर प्रवाहित होती है, जिससे छोटा बुलबुला और छोटा तथा बड़ा बुलबुला और बड़ा हो जाता है।
Excess pressure inside a soap bubble is inversely proportional to its radius ($$P \propto \frac{1}{R}$$). Therefore, the smaller bubble has higher internal pressure than the larger one. When connected, air flows from the higher pressure (smaller bubble) to the lower pressure (larger bubble), making the smaller bubble shrink further and the larger bubble expand.