જ્યારે $r$ ત્રિજ્યાનો હવાનો પરપોટો તળાવના તળિયેથી સપાટી પર આવે છે,ત્યારે તેની ત્રિજ્યા $\frac{5r}{4}$ થાય છે. વાતાવરણીય દબાણ $10 \ m$ પાણીના સ્તંભ જેટલું લેતા,તળાવની ઊંડાઈ આશરે ....... $m$ હશે (પૃષ્ઠતાણ અને તાપમાનની અસરને અવગણો).

સમાન આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ ધરાવતા બે પાત્રોમાં $d$ ઘનતા ધરાવતું પ્રવાહી ભરવામાં આવે છે. એક પાત્રમાં પ્રવાહીની ઊંચાઈ $h_1$ અને બીજા પાત્રમાં પ્રવાહીની ઊંચાઈ $h_2$ છે. જ્યારે બંને પાત્રોને જોડવામાં આવે,ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા થતું કાર્ય શોધો.

$0.2 \ mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતી નળાકાર કેશનળી બે અલગ-અલગ પદાર્થોની કેશનળીઓ $T_1$ અને $T_2$ ને જોડીને બનાવવામાં આવી છે,જેના પાણી સાથેના સંપર્કકોણ અનુક્રમે $0^{\circ}$ અને $60^{\circ}$ છે. આ કેશનળીને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે અલગ-અલગ સ્થિતિઓ,કિસ્સા $I$ અને $II$ માં પાણીમાં શિરોલંબ ડુબાડવામાં આવે છે. નીચેનામાંથી કયો/કયા વિકલ્પ(ઓ) સાચો(સાચા) છે?
(પાણીનું પૃષ્ઠતાણ $= 0.075 \ N/m$,પાણીની ઘનતા $= 1000 \ kg/m^3$,$g = 10 \ m/s^2$ લો)
$(1)$ મેનિસ્કસમાં રહેલા પાણીના વજનને કારણે નળીમાં ઉપર ચઢતા પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈમાં થતો સુધારો બંને કિસ્સાઓ માટે અલગ-અલગ હશે.
$(2)$ કિસ્સા $I$ માટે,જો કેશનળીનું જોડાણ પાણીની સપાટીથી $5 \ cm$ ઉપર હોય,તો નળીમાં ઉપર ચઢતા પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ $8.75 \ cm$ કરતા વધારે હશે. (મેનિસ્કસમાં રહેલા પાણીના વજનને અવગણો)
$(3)$ કિસ્સા $I$ માટે,જો જોડાણ પાણીની સપાટીથી $8 \ cm$ ઉપર રાખવામાં આવે,તો નળીમાં પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ $7.5 \ cm$ હશે. (મેનિસ્કસમાં રહેલા પાણીના વજનને અવગણો)
$(4)$ કિસ્સા $II$ માટે,જો કેશનળીનું જોડાણ પાણીની સપાટીથી $5 \ cm$ ઉપર હોય,તો નળીમાં ઉપર ચઢતા પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ $3.75 \ cm$ હશે. (મેનિસ્કસમાં રહેલા પાણીના વજનને અવગણો)

કાર્મન રેખા એ એક સૈદ્ધાંતિક રચના છે જે પૃથ્વીના વાતાવરણને બાહ્ય અવકાશથી અલગ કરે છે. તે એવી ઊંચાઈ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે કે જેના પર ધ્રુવીય ઉપગ્રહની ઝડપ $(8 \, km/s)$ પર ઉડતા વિમાન પરનો લિફ્ટ બળ તેના વજન જેટલું હોય. $30 \, m^2$ પાંખના ક્ષેત્રફળ અને $7500 \, kg$ દળ ધરાવતા ફાઈટર એરક્રાફ્ટ માટે,જમીનથી કાર્મન રેખાની ઊંચાઈ .............. $km$ ની રેન્જમાં હશે. (ધારો કે જમીનથી $h$ ઊંચાઈએ હવાની ઘનતા $\rho(h) = 1.2 e^{-h/10} \, kg/m^3$ છે,જ્યાં $h$ એ $km$ માં છે અને લિફ્ટ બળ $\frac{1}{2} \rho v^2 A$ છે,જ્યાં $v$ એ વિમાનની ઝડપ છે અને $A$ એ તેની પાંખનું ક્ષેત્રફળ છે.)

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક પ્રવાહી ભરેલું પાત્ર લીસા ઢળતા સમતલ પર સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. ઢળતા સમતલની લંબાઈ પૂરતી છે. ધારો કે પ્રવાહી અંતે સંતુલન સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરે છે. પ્રવાહીની સપાટી સમક્ષિતિજ સાથે ...... $^o$ નો ખૂણો બનાવે છે.

જ્યારે $0.2 \ mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા સાબુના પરપોટાને વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $\frac{\sigma^2}{2 \varepsilon_0}$ મૂલ્યનું બહારની તરફનું સ્થિત-વિદ્યુત દબાણ અનુભવે છે,જ્યાં $\sigma = 20 \ \mu C \ m^{-2}$ એ પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા છે. જો સાબુના પરપોટાની અંદર પૃષ્ઠતાણને કારણે ઉદ્ભવતું વધારાનું દબાણ આ સ્થિત-વિદ્યુત દબાણ જેટલું જ હોય,તો સાબુના દ્રાવણનું પૃષ્ઠતાણ કેટલું હશે? (આપેલ છે: $\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \ C^2 \ N^{-1} \ m^{-2}$)