List of top Physics Questions

સિલિન્ડ્રિકલ કોર્ક ઘનતા \(\rho_1\) વાળા પ્રવાહીમાં તરે છે. જો તેને દબાવીને છોડવામાં આવે તો તે સમયગાળો \( T \) સાથે દોલન કરે છે. બીજા પ્રવાહીમાં સમયગાળો \( 2T \) છે. \(\frac{\rho_2}{\rho_1}\) શોધો:

ધ્વનિ તરંગો માટે, એક ઓપન-એન્ડેડ પાઇપના 5મા હાર્મોનિક માટે નોડ્સની સંખ્યા \( n \) અને સમાન પાઇપના એક છેડો બંધ હોય તેના 9મા હાર્મોનિક માટે \( m \) હોય, તો ગુણોત્તર \( \frac{n}{m} \) છે:

બતાવેલ લેન્સ કોમ્બિનેશનમાં બે પાતળા લેન્સ \( L_1 \) (+10 cm) અને \( L_2 \) (-10 cm) છે. વસ્તુ \( L_1 \)થી 30 cm દૂર છે અને બંને વચ્ચે 3 cm છે. ઇમેજની સ્થિતિ શોધો:

આદર્શ ગેસ Aમાં અણુઓનો મીન ફ્રી પાથ બીજા આદર્શ ગેસ Bના અર્ધા છે. ગેસ Aના અણુઓનો વ્યાસ ગેસ Bના અણુઓના વ્યાસના બમણા છે. જો સંખ્યા ઘનતા \( n_A \) અને \( n_B \) હોય, તો સાચો વિકલ્પ છે:

ત્રિજ્યા \( R \), દ્રવ્યમાન \( M \)વાળા સ્ફિયર A ને ત્રિજ્યા \( r \), દ્રવ્યમાન \( m \)વાળા સ્ફિયર B સાથે જોડ્યું છે. કેન્દ્રો એક આડી લીટી પર છે. અક્ષો વિશે ઇનર્શિયા મોમેન્ટ \( I_A \) અને \( I_B \) છે. \( I_A - I_B \) શોધો:

ત્રિજ્યા \( R \) અને કુલ આધાન \( +Q \)વાળા સ્થિર સમાન રીતે ચાર્જિત ઇન્સ્યુલેટિંગ ગોળાને ધ્યાનમાં લો. દ્રવ્યમાન \( m \)વાળો પોઇન્ટ ચાર્જ \( -q \) (\( q \ll Q \)) કેન્દ્રથી 3R દૂરથી આરામની સ્થિતિમાં મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે પોઇન્ટ ચાર્જ ગોળાની સપાટી પર પહોંચે છે, તેની ઝડપ છે:

માધ્યમ P, Q, R ના અપવર્તનાંક \( n_P = 1 \), \( n_Q = 1.25 \), \( n_R = 1.5 \) છે. Q ની જાડાઈ 5 cm છે. O એ Q ના કેન્દ્રમાં છે. \( |h_1 - h_2| \) શોધો:

આડા તલ પર એક ઘર્ષણ વગરની વર્તુળાકાર વાયર (યુનિટ ત્રિજ્યા) સ્થિર છે. યુનિટ દ્રવ્યમાનવાળા બે પોઇન્ટ કણો બિંદુ A (\( \theta = \pi/2 \))માંથી સમાન એંગ્યુલર ઝડપે વિરુદ્ધ દિશામાં ગતિ કરે છે અને બિંદુ B પર ફરી મળે છે. સિસ્ટમનો કુલ રેખીય આવેગ \( P \) નો સમય સાથેનો વ્યવહાર દર્શાવતો ગ્રાફ:

50 m ત્રિજ્યાવાળા વર્તુળાકાર રેસટ્રેક પર એક કાર \( \theta \) ખૂણે બેંક્ડ સપાટી પર ચાલે છે. જો કાર 10 m s⁻¹ની ઝડપે ચાલે તો તેના ટાયર પર વસ્ત્ર અને ફાટ ન્યૂનતમ થાય છે. \( g = 10 \) m s⁻² લઈને, \( \theta \) નું મૂલ્ય છે:

ત્રણ સમાન p-n જંક્શન ડાયોડ \( D_1 \), \( D_2 \) અને \( D_3 \)ને બેટરી સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. જો \( D_1 \), \( D_2 \) અને \( D_3 \)ના ડિપ્લિશન પ્રદેશની પહોળાઈ અનુક્રમે \( W_1 \), \( W_2 \) અને \( W_3 \) હોય, તો સાચો વિકલ્પ છે:

દ્રવ્યમાન \( M \)વાળો કણ \( x=0 \) થી \( x=L \) સુધી ગતિ કરે છે. ઘર્ષણ ગુણાંક \( \mu_k(x) = \frac{\mu_0}{L} x \). ઘર્ષણ દ્વારા થયેલું કાર્ય \( -\frac{\mu_0 M g L}{n} \) છે, તો \( n \) શોધો:

એક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર \( E_x = E_0 \sin(kz - 2\pi \times 10^6 t) \) V m⁻¹ છે, જ્યાં \(\varepsilon_r = 9\). નીચેનામાંથી અયોગ્ય વિકલ્પ કયો છે:

ત્રિજ્યા \( r \)વાળા એક ધાતુના વર્તુળાકાર લૂપમાંથી કરંટ \( I_0 \) વહે છે. આર્ક ABCનો પ્રતિરોધ આર્ક ADCના પ્રતિરોધના અર્ધ છે. કેન્દ્ર O પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર શોધો.

એક યુનિટ સકારાત્મક પોઇન્ટ ચાર્જને એક સમાન રીતે ચાર્જિત ડાયલેક્ટ્રિક ગોળા (ત્રિજ્યા \( R \), વોલ્યુમ ચાર્જ ઘનતા \( \rho \))ની અંદર અત્યંત પાતળી ટ્યુબમાંથી ધીમે ધીમે ખસેડવામાં આવે છે. ચાર્જની પ્રારંભિક અને અંતિમ સ્થિતિ B અને A છે, જે કેન્દ્રથી અનુક્રમે 3R અને 2R દૂર છે. જો ચાર્જ પર કરેલા કાર્યનું મેગ્નિટ્યુડ \( \frac{\rho R^2}{n \varepsilon_0} \) હોય તો \( n \) શોધો:

Ceilingમાંથી 10 m લંબાઈના નિર્દોષ સ્ટ્રિંગથી વર્ટિકલી લટકતો બોબ B (દ્રવ્યમાન \( m \)) આરામની સ્થિતિમાં છે. દ્રવ્યમાન \( m \)વાળો પોઇન્ટ માસ A આડી દિશામાં 10 m s⁻¹ની ઝડપથી બોબ B સાથે સ્થિતિસ્થાપક અથડામણ કરે છે. અથડામણ પછી બોબ B ઊંચાઈ \( h \) સુધી ઉપર ઉઠે છે. \( g = 10 \) m s⁻² લઈને અને બોબના કદને અવગણીને, \( h \) નું મૂલ્ય છે:

એક આદર્શ ગેસ પોલીએટોમિક અણુઓથી બનેલો છે. દરેક અણુમાં ત્રણ ટ્રાન્સલેશનલ, ત્રણ રોટેશનલ અને \( f \) વાઇબ્રેશનલ મોડ છે. જો ઉષ્મા ક્ષમતાનો ગુણોત્તર \( \frac{C_P}{C_V} = \frac{8}{7} \) હોય તો \( f \) નું મૂલ્ય છે:

બે સમાન ઇન્ડક્ટર્સને બે અલગ કોન્ફિગ્યુરેશન P અને Qમાં જોડવામાં આવ્યા છે, જ્યાં સમય સાથે વેરીએબલ કરંટ \( I(t) \) વહે છે. જો કોન્ફિગ્યુરેશન P માટે બિંદુ a અને b વચ્ચે પ્રેરિત emf \( E_P \) અને Q માટે \( E_Q \) હોય, તો ગુણોત્તર \( \frac{E_P}{E_Q} \) છે:

ત્રણ સમાન કેપેસિટર P, Q અને S, દરેકની કેપેસિટન્સ C,ને વોલ્ટેજ Vવાળી બેટરી સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. જો કેપેસિટર Pમાં સંગ્રહિત સંભવિત ઊર્જા \( U_P \) અને સિસ્ટમમાં કુલ સંગ્રહિત ઊર્જા \( U_T \) હોય, તો ગુણોત્તર \( \frac{U_P}{U_T} \) છે:

એક AC વોલ્ટેજ \( V = 220 \sin(2 \times 10^3 t) \) વોલ્ટને શ્રેણી LCR સર્કિટમાં લાગુ કરવામાં આવે છે. તો સર્કિટમાં કરંટનો એમ્પ્લિટ્યુડ છે: (આપેલ છે: \( L = 10 \) mH, \( C = 25 \) µF, \( R = 100 \) Ω)

એક કણ સીધી લીટી સાથે ગતિ કરે છે, જેની સ્થિતિ સમયના વિધેય તરીકે \( s(t) = \alpha t^2 - \beta t + \gamma \) છે જ્યાં \( \alpha = 1 \) m s⁻², \( \beta = 6 \) m s⁻¹ અને \( \gamma = 5 \) m. \( t = 0 \) થી \( t = 6 \) s સુધી કણની સરેરાશ ઝડપ (m s⁻¹માં) છે:

એક એડિયાબેટિક વિસ્તારણમાં, આદર્શ મોનોએટોમિક ગેસ (\( \gamma = \frac{5}{3} \))ના એક મોલનું તાપમાન 60 Kથી 50 K સુધી ઘટે છે. પ્રક્રિયામાં ગેસ દ્વારા કરેલું કાર્ય છે:

પરિમિત પ્રતિરોધવાળું એક વાહક લૂપ \( x-y \) પ્લેન પર આવેલું છે. લૂપનું ક્ષેત્રફળ સમય \( t \) સાથે \( A = A_0(1 + \sin t) \) પ્રમાણે બદલાય છે. લૂપમાં વિસર્જિત થતી પાવરના સમય સાથેના ગુણાત્મક વ્યવહારને સાચી રીતે દર્શાવતો આકૃતિ છે:

પ્રકાશનું એક કિરણ એક ધાતુની સપાટી પર પડે છે જેથી ફોટો-ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન થાય છે. જો પ્રકાશ સ્ત્રોતની શક્તિ સમય સાથે રેખીય રીતે ઘટતી જાય છે, તો ફોટોકરંટ \( I \) અને સ્ટોપિંગ પોટેન્શિયલ \( |V| \)ના સમય સાથે વ્યવહારને શ્રેષ્ઠ રીતે દર્શાવતું છે:

બે સર્કિટ (A) અને (B)ને ધ્યાનમાં લો, દરેકમાં બે રેઝિસ્ટર છે. તેમાંથી એકનો તાપમાન ગુણાંક સકારાત્મક \( +\alpha \) છે અને બીજાનો નકારાત્મક \( -\alpha \) છે. આ સર્કિટમાંથી વહેતી કરંટ \( I_A \) અને \( I_B \) છે. પ્રારંભિક તાપમાને બંને રેઝિસ્ટરનું પ્રતિરોધ \( R_0 \) છે. તાપમાન વધારવાથી, આ સર્કિટમાં કરંટના વ્યવહારને શ્રેષ્ઠ વર્ણવતો વિકલ્પ છે:

પ્રવાહીઓની વિસ્કોસિટી માપવા માટે ટર્મિનલ વેગ પ્રયોગમાં, સમાન ત્રિજ્યાવાળા પરંતુ વિવિધ ઘનતાવાળા ગોળાકાર બોલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ટર્મિનલ વેગ (\( v \)) અને ગોળાકાર બોલની ઘનતા (\( \sigma \))ના પ્રવાહીની ઘનતા (\( \rho \)) સાથેના ગુણોત્તર સાથેનો વ્યવહાર શ્રેષ્ઠ રીતે દર્શાવે છે: