Synopsis IAS

Answer

Solution

UPSC Prelims

Science Tech Internal Security / विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी तथा आंतरिक सुरक्षा

Theme:

Space Technology (Including Aerospace)

Q 1988, Space Technology

On the Moon, astronauts inflate a rubber balloon with hydrogen gas and release it at a height of 2 metres. The balloon will

चंद्रमा पर, अंतरिक्ष यात्री हाइड्रोजन गैस से एक रबर के गुब्बारे को फुलाते हैं और उसे 2 मीटर की ऊँचाई पर छोड़ देते हैं।
गुब्बारा .

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Force of buoyancy vs Gravitational force

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A balloon released would be acted upon by two forces— force of buoyancy exerted by the atmosphere in the upward direction and the gravitational pull acting downward.

On Earth a hydrogen balloon floats only because it is less dense than the surrounding atmosphere. On the Moon, there is no atmosphere present, so the hydrogen in the balloon does nothing but add weight to the balloon.

Since there is no atmosphere on moon, it implies that there will be no buoyant force due to the atmosphere acting on the inner hydrogen gas.

So, the net force acting on the hydrogen balloon is only the gravitational force of the moon.

Therefore, the balloon will descend down with an acceleration of 1.63 m/s2 (since acceleration due to gravity of the moon is times the acceleration due to gravity of the earth).

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A balloon released would be acted
upon by two forces— force of
buoyancy exerted by the atmosphere in the upward direction and the gravitational
pull acting downward.</li></ul>

<ul><li> 
On Earth a hydrogen balloon floats only because it is less dense than the surrounding atmosphere. On the Moon, there is no atmosphere present,
so the hydrogen in the balloon does nothing but add weight to the balloon.</li></ul>

<ul><li> 
Since there is no atmosphere on
moon, it implies that there will be no
buoyant force due to the atmosphere acting on the inner hydrogen gas.</li></ul>

<ul><li> 
So, the net force acting on
the hydrogen balloon is only the gravitational
force of the moon.</li></ul>

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Therefore, the balloon will
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उत्प्लावन बल बनाम गुरुत्वाकर्षण बल।

एक गुब्बारा छोड़ा जाए तो उस पर दो बल कार्य करेंगे— उत्प्लावन बल (force of buoyancy) जो वायुमंडल द्वारा ऊर्ध्व दिशा में लगाया जाता है और गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational pull) जो नीचे की ओर कार्य करता है।

पृथ्वी पर एक हाइड्रोजन गुब्बारा केवल इसलिए तैरता है क्योंकि यह आसपास के वायुमंडल की तुलना में कम घनत्व का होता है। चंद्रमा पर, कोई वायुमंडल नहीं है, इसलिए गुब्बारे में हाइड्रोजन कुछ नहीं करता बल्कि गुब्बारे में वजन जोड़ता है।

चूंकि चंद्रमा पर कोई वायुमंडल नहीं है, इसका मतलब है कि आंतरिक हाइड्रोजन गैस पर वायुमंडल के कारण कोई उत्प्लावन बल (buoyant force) नहीं होगा।

इसलिए, हाइड्रोजन गुब्बारे पर कार्य करने वाला शुद्ध बल केवल चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational force) है।

इसलिए, गुब्बारा नीचे की ओर गिरेगा 1.63 m/s² के त्वरण (acceleration) के साथ (क्योंकि चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण त्वरण पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के त्वरण का हिस्सा है)।

<ul><li> 
एक गुब्बारा छोड़ा जाए तो उस पर दो बल कार्य करेंगे— उत्प्लावन बल (force of buoyancy) जो वायुमंडल द्वारा ऊर्ध्व दिशा में लगाया जाता है और गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational pull) जो नीचे की ओर कार्य करता है।</li></ul>

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पृथ्वी पर एक हाइड्रोजन गुब्बारा केवल इसलिए तैरता है क्योंकि यह आसपास के वायुमंडल की तुलना में कम घनत्व का होता है। चंद्रमा पर, कोई वायुमंडल नहीं है, इसलिए गुब्बारे में हाइड्रोजन कुछ नहीं करता बल्कि गुब्बारे में वजन जोड़ता है।</li></ul>

<ul><li> 
चूंकि चंद्रमा पर कोई वायुमंडल नहीं है, इसका मतलब है कि आंतरिक हाइड्रोजन गैस पर वायुमंडल के कारण कोई उत्प्लावन बल (buoyant force) नहीं होगा।</li></ul>

<ul><li> 
इसलिए, हाइड्रोजन गुब्बारे पर कार्य करने वाला शुद्ध बल केवल चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational force) है।</li></ul>

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इसलिए, गुब्बारा नीचे की ओर गिरेगा 1.63 m/s² के त्वरण (acceleration) के साथ (क्योंकि चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण त्वरण <v:shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f">
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Q . 1988, Space Technology

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Force of buoyancy vs Gravitational force
उत्प्लावन बल बनाम गुरुत्वाकर्षण बल।

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