पाण्याच्या थेंबांविषयी पुढे सर्वसाधारण विधाने आहेत : अ) पाण्याच्या थवाचा आकार गोलाकार असण्यास पृष्टताण कारणीभूत आहे. ब) गुरुत्वाकर्षण नसतानाही पाण्याच्या थेंबाचा आकार गाल असता. क) जर पाण्याचे वस्तुमान ताणले गेले तर थेंब तयार होतात. वरीलपैकी कोणते/कोणती विधान/ने बरोबर आहे/आहेत?
EN
The following are general statements about water droplets : a) Pressure causes the shape of a water droplet to be round.
योग्य उत्तर: पर्याय ४ (अ, ब आणि क)
स्पष्टीकरण:
१.
विधान (अ) बरोबर आहे: पाण्याच्या थेंबाचा आकार गोलाकार असण्यास पृष्ठताण (Surface Tension) कारणीभूत असतो. पृष्ठताणामुळे द्रवाचा पृष्ठभाग कमीत कमी क्षेत्रफळ व्यापण्याचा प्रयत्न करतो. दिलेल्या घनफळासाठी गोलाचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ सर्वात कमी असते.
२.
विधान (ब) बरोबर आहे: गुरुत्वाकर्षणाच्या अनुपस्थितीत (उदा. अंतराळात किंवा भारहीनतेत) केवळ पृष्ठताण प्रभावी राहिल्यामुळे पाण्याचा थेंब पूर्णपणे तंतोतंत गोलाकार बनतो.
३.
विधान (क) बरोबर आहे: पाण्याचे वस्तुमान जेव्हा ताणले जाते (उदा. नळातून पाण्याचा प्रवाह अतिशय बारीक होतो किंवा ताणला जातो), तेव्हा पृष्ठताणाच्या प्रभावाने पाण्याचा अखंड प्रवाह तुटून त्याचे गोलाकार थेंब तयार होतात (Rayleigh-Plateau instability).
४.
म्हणून तिन्ही विधाने (अ, ब आणि क) बरोबर आहेत.
MPSC परीक्षा टीप
परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट
पृष्ठताणाचे SI एकक न्यूटन प्रति मीटर ($N/m$) किंवा ज्यूल प्रति चौरस मीटर ($J/m^2$) आहे. तापमानात वाढ झाल्यास द्रवाचा पृष्ठताण कमी होतो.
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
Correct Answer: Option 4 (A, B and C)
Explanation:
1.
Statement (a) is correct: Surface tension is responsible for the spherical shape of liquid droplets. Surface tension minimizes the surface area of a liquid for a given volume, and geometry dictates that a sphere has the minimal surface area-to-volume ratio.
2.
Statement (b) is correct: In the absence of gravity (microgravity in space), with no distorting gravitational forces pulling the droplet downward, liquid drops adopt a perfect spherical shape due exclusively to surface tension.
3.
Statement (c) is correct: When a stream of water is stretched or subjected to capillary forces, instability causes the cylindrical liquid jet to break up into spherical droplets to minimize surface energy (Plateau-Rayleigh instability).
4.
Therefore, all statements (a), (b), and (c) are correct.
MPSC EXAM TIP
High-Yield Exam Strategy Tip
Surface tension decreases with increasing temperature and becomes zero at the critical temperature. Its SI unit is $\text{N/m}$ (or $\text{J/m}^2$).