અ Gujarati

Dimensional Analysis, Uses and Limitations Questions in Gujarati

Class 11 Physics · Units, Dimensions and Measurement · Dimensional Analysis, Uses and Limitations

325+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 19 of 325 questions in Gujarati

301
MediumMCQ
એન્જિનની કાર્યક્ષમતા $\eta = \frac{\alpha \beta}{\sin \theta} \cdot \log_{e} \frac{\beta x}{kT}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $\alpha$ અને $\beta$ અચળાંકો છે. જો $T$ એ નિરપેક્ષ તાપમાન હોય, $k$ એ બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક હોય, $\theta$ એ કોણીય સ્થાનાંતર હોય અને $x$ એ અંતર હોય, તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન ખોટું છે?
A
$\beta$ નું પારિમાણિક સૂત્ર બળના પારિમાણિક સૂત્ર જેવું જ છે
B
$\alpha^{-1} x$ નું પારિમાણિક સૂત્ર ઉર્જાના પારિમાણિક સૂત્ર જેવું જ છે
C
$\eta^{-1} \sin \theta$ નું પારિમાણિક સૂત્ર $\alpha \beta$ ના પારિમાણિક સૂત્ર જેવું જ છે
D
$\alpha$ નું પારિમાણિક સૂત્ર $\beta$ ના પારિમાણિક સૂત્ર જેવું જ છે

Solution

(D) કાર્યક્ષમતા $\eta$ એ પરિમાણરહિત રાશિ છે. લઘુગણકીય વિધેયનો આર્ગ્યુમેન્ટ પણ પરિમાણરહિત હોવો જોઈએ, તેથી $\frac{\beta x}{kT} = 1$ (પરિમાણરહિત).
$\eta$ પરિમાણરહિત હોવાથી, $[\eta] = [M^0 L^0 T^0]$.
$\frac{\beta x}{kT} = 1$ પરથી, આપણને $\beta = \frac{kT}{x}$ મળે છે.
આપેલ છે કે $k = [M L^2 T^{-2} K^{-1}]$ અને $T = [K]$, તેથી $\beta = \frac{[M L^2 T^{-2} K^{-1}][K]}{[L]} = [M L T^{-2}]$.
આ બળનું પારિમાણિક સૂત્ર છે, તેથી વિકલ્પ $A$ સાચો છે.
$\eta = \frac{\alpha \beta}{\sin \theta} \cdot \text{અચળાંક}$ હોવાથી, અને $\eta$ તથા $\sin \theta$ પરિમાણરહિત હોવાથી, $[\alpha \beta] = [1]$, જેનો અર્થ છે કે $[\alpha] = [\beta^{-1}] = [M^{-1} L^{-1} T^2]$.
વિકલ્પ $D$ જણાવે છે કે $[\alpha] = [\beta]$, જે ખોટું છે.
વિકલ્પ $B$ માટે, $[\alpha^{-1} x] = [\beta x] = [M L T^{-2}][L] = [M L^2 T^{-2}]$, જે ઉર્જાનું પારિમાણિક સૂત્ર છે. આમ, $B$ સાચો છે.
વિકલ્પ $C$ માટે, $[\eta^{-1} \sin \theta] = [1] = [\alpha \beta]$, જે સાચું છે.
302
EasyMCQ
જો $E$ અને $E_0$ અનુક્રમે સમય $t$ અને $t_0$ પર ઉર્જા દર્શાવતા હોય, અને $L$ અને $L_0$ અનુક્રમે સમય $t$ અને $t_0$ પર કોઈ બિંદુથી અંતર દર્શાવતા હોય, તો નીચેનામાંથી કયા સમીકરણો પરિમાણીય દ્રષ્ટિએ ખોટા ગણી શકાય?
$(A) E = \frac{2 E_0 L}{L_0}$
$(B) E = E_0 e^{-\frac{2 L}{L_0}}$
$(C) E = 2 L e^{-\frac{L}{E_0}}$
$(D) E = 2 \left( \frac{E_0}{L_0} \right) e^{-\frac{L}{L_0}}$
A
$A, B$ only
B
$A, C$ only
C
$A, C, D$ only
D
$C, D$ only

Solution

(D) પરિમાણીય વિશ્લેષણ મુજબ સમીકરણની બંને બાજુના પરિમાણો સમાન હોવા જોઈએ અને કોઈપણ ઘાતાંકીય વિધેયનો ઘાતાંક પરિમાણરહિત હોવો જોઈએ.
$(A) E = 2 E_0 \frac{L}{L_0}$
$LHS$: $[M L^2 T^{-2}]$
$RHS$: $[M L^2 T^{-2}] \times \frac{[L]}{[L]} = [M L^2 T^{-2}]$
સ્થિતિ: પરિમાણીય રીતે સાચું.
$(B) E = E_0 e^{-\frac{2 L}{L_0}}$
ઘાતાંક: $\frac{[L]}{[L]} = [1]$ (પરિમાણરહિત). સાચું.
$LHS$: $[M L^2 T^{-2}]$
$RHS$: $[M L^2 T^{-2}] \times [1] = [M L^2 T^{-2}]$
સ્થિતિ: પરિમાણીય રીતે સાચું.
$(C) E = 2 L e^{-\frac{L}{E_0}}$
ઘાતાંક: $\frac{[L]}{[M L^2 T^{-2}]} = [M^{-1} L^{-1} T^2]$. ઘાતાંક પરિમાણરહિત ન હોવાથી, આ પદ અમાન્ય છે.
$LHS$: $[M L^2 T^{-2}]$
પ્રી-ફેક્ટર: $[L]$
સ્થિતિ: પરિમાણીય રીતે ખોટું.
$(D) E = 2 \left( \frac{E_0}{L_0} \right) e^{-\frac{L}{L_0}}$
ઘાતાંક: $\frac{[L]}{[L]} = [1]$. સાચું.
$LHS$: $[M L^2 T^{-2}]$
$RHS$: $\frac{[M L^2 T^{-2}]}{[L]} = [M L T^{-2}]$
સ્થિતિ: પરિમાણીય રીતે ખોટું.
તેથી, સમીકરણો $(C)$ અને $(D)$ ખોટા છે.
303
DifficultMCQ
જો પ્રકાશનો વેગ $C$, ગુરુત્વાકર્ષણનો અચળાંક $G$ અને પ્લાન્કનો અચળાંક $h$ ને મૂળભૂત એકમો તરીકે પસંદ કરવામાં આવે, તો નવી પદ્ધતિમાં ઘનતાનું પરિમાણ શું થશે?
A
$C^3 G^{-2} h^1$
B
$C^5 G^{-2} h^{-1}$
C
$C^{-3/2} G^{-1/2} h^{1/2}$
D
$C^{9/2} G^{-1/2} h^{-1/2}$

Solution

(B) ધારો કે ઘનતા $\rho = k C^a G^b h^c$ છે.
પરિમાણીય સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$[\rho] = M L^{-3}$
$[C] = L T^{-1}$
$[G] = M^{-1} L^3 T^{-2}$
$[h] = M L^2 T^{-1}$
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$M^1 L^{-3} T^0 = (L T^{-1})^a (M^{-1} L^3 T^{-2})^b (M L^2 T^{-1})^c$
$M^1 L^{-3} T^0 = M^{-b+c} L^{a+3b+2c} T^{-a-2b-c}$
$M, L$ અને $T$ ના ઘાતાંકોની સરખામણી કરતા:
$1$) $-b + c = 1 \implies c = 1 + b$
$2$) $a + 3b + 2c = -3$
$3$) $-a - 2b - c = 0 \implies a = -2b - c$
$c = 1 + b$ ને $(3)$ માં મૂકતા: $a = -2b - (1 + b) = -3b - 1$
$a$ અને $c$ ને $(2)$ માં મૂકતા: $(-3b - 1) + 3b + 2(1 + b) = -3$
$-3b - 1 + 3b + 2 + 2b = -3$
$2b + 1 = -3 \implies 2b = -4 \implies b = -2$
હવે $c$ શોધો: $c = 1 + (-2) = -1$
હવે $a$ શોધો: $a = -3(-2) - 1 = 6 - 1 = 5$
આમ, ઘનતાનું પરિમાણ $[\rho] = C^5 G^{-2} h^{-1}$ છે.
304
EasyMCQ
પાણીની નીચે વિસ્ફોટને કારણે, એક પરપોટો દોલન કરવા લાગ્યો. જો આ દોલનનો આવર્તકાળ $T$ હોય, જે $p^\alpha S^\beta E^\gamma$ ના પ્રમાણમાં હોય, જ્યાં $p$ એ સ્થિર દબાણ છે, $S$ એ પાણીની ઘનતા છે અને $E$ એ વિસ્ફોટની કુલ ઉર્જા છે, તો $\alpha, \beta$ અને $\gamma$ નક્કી કરો.
A
$\alpha=-\frac{3}{2}, \beta=\frac{1}{3}, \gamma=-\frac{5}{6}$
B
$\alpha=-\frac{5}{6}, \beta=\frac{1}{2}, \gamma=\frac{1}{3}$
C
$\alpha=\frac{1}{2}, \beta=-\frac{5}{6}, \gamma=\frac{7}{4}$
D
$\alpha=\frac{1}{3}, \beta=\frac{3}{2}, \gamma=\frac{4}{3}$

Solution

(B) આપેલ છે કે, દોલનનો આવર્તકાળ $T$ એ $T \propto p^\alpha S^\beta E^\gamma$ અથવા $T = k p^\alpha S^\beta E^\gamma$ છે.
$T, p, S$ અને $E$ ના પરિમાણો મૂકતા:
$[M^0 L^0 T^1] = [ML^{-1} T^{-2}]^\alpha [ML^{-3}]^\beta [ML^2 T^{-2}]^\gamma$
$[M^0 L^0 T^1] = [M^{\alpha+\beta+\gamma} L^{-\alpha-3\beta+2\gamma} T^{-2\alpha-2\gamma}]$
બંને બાજુ $M, L$ અને $T$ ના ઘાતાંકોને સરખાવતા, આપણને મળે છે:
$1) \alpha + \beta + \gamma = 0$
$2) -\alpha - 3\beta + 2\gamma = 0$
$3) -2\alpha - 2\gamma = 1$
સમીકરણ $(3)$ પરથી, $\alpha + \gamma = -\frac{1}{2}$.
આને સમીકરણ $(1)$ માં મૂકતા, $-\frac{1}{2} + \beta = 0 \implies \beta = \frac{1}{2}$.
હવે, $\beta = \frac{1}{2}$ ને સમીકરણ $(2)$ માં મૂકતા:
$-\alpha - 3(\frac{1}{2}) + 2\gamma = 0 \implies -\alpha + 2\gamma = \frac{3}{2}$.
આપણી પાસે સિસ્ટમ છે:
$i) \alpha + \gamma = -\frac{1}{2}$
$ii) -\alpha + 2\gamma = \frac{3}{2}$
$(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા, $3\gamma = 1 \implies \gamma = \frac{1}{3}$.
$\gamma = \frac{1}{3}$ ને $(i)$ માં મૂકતા, $\alpha + \frac{1}{3} = -\frac{1}{2} \implies \alpha = -\frac{1}{2} - \frac{1}{3} = -\frac{5}{6}$.
આમ, $\alpha = -\frac{5}{6}, \beta = \frac{1}{2}, \gamma = \frac{1}{3}$.
305
MediumMCQ
વહેતી નદીમાં તરતા $m$ દળના એક સ્પોન્જી બ્લોકનો વિચાર કરો. બ્લોકનું મહત્તમ દળ નદીના પ્રવાહની ઝડપ $v$, ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ $g$ અને બ્લોકની ઘનતા $\rho$ સાથે $m_{\max} = k v^x g^y \rho^z$ ($k$ અચળાંક છે) મુજબ સંબંધિત છે. તો $x, y$ અને $z$ ના મૂલ્યો અનુક્રમે શું હશે?
(સ્પોન્જી બ્લોકનું દળ પાણીના શોષણને કારણે બદલાય છે તેમ ધારવામાં આવે છે)
A
$6, 3, 2$
B
$6, -3, 1$
C
$3, 6, 1$
D
$6, 1, 3$

Solution

(B) મહત્તમ દળ $m_{\max}$ એ $v, g$ અને $\rho$ પર આધાર રાખે છે. દળનું પારિમાણિક સૂત્ર $[M^1 L^0 T^0]$ છે.
ચલોના પરિમાણો નીચે મુજબ છે:
$[v] = [L T^{-1}]$
$[g] = [L T^{-2}]$
$[\rho] = [M L^{-3}]$
આપેલ છે કે $m_{\max} = k v^x g^y \rho^z$, તેથી પારિમાણિક સમીકરણ:
$[M^1 L^0 T^0] = [L T^{-1}]^x [L T^{-2}]^y [M L^{-3}]^z$
$[M^1 L^0 T^0] = [M^z L^{x+y-3z} T^{-x-2y}]$
બંને બાજુ $M, L$ અને $T$ ના ઘાતાંકોની સરખામણી કરતા:
$M$ માટે: $z = 1$
$T$ માટે: $-x - 2y = 0 \Rightarrow x = -2y$
$L$ માટે: $x + y - 3z = 0$
$x = -2y$ અને $z = 1$ ને $L$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$-2y + y - 3(1) = 0$
$-y = 3 \Rightarrow y = -3$
હવે, $x = -2(-3) = 6$
આમ, $x, y$ અને $z$ ના મૂલ્યો $6, -3, 1$ છે.
306
EasyMCQ
બળને $F = A \cos(Bx) + C \cos(Dt)$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, જ્યાં $x$ એ સ્થાનાંતર છે અને $t$ એ સમય છે. $\left(\frac{D}{B}\right)$ નું પરિમાણ કોના પરિમાણ જેવું જ છે?
A
વેગ
B
વેગ પ્રચલન
C
કોણીય વેગ
D
કોણીય વેગમાન

Solution

(A) $F = A \cos(Bx) + C \cos(Dt)$ સમીકરણમાં, ત્રિકોણમિતીય વિધેયનો આર્ગ્યુમેન્ટ પરિમાણરહિત હોવો જોઈએ.
તેથી, $Bx$ અને $Dt$ ના પરિમાણો અચળાંક (પરિમાણરહિત) ના પરિમાણ જેટલા હોવા જોઈએ.
$[Bx] = [M^0 L^0 T^0] \implies [B] = [x^{-1}] = [L^{-1}]$.
$[Dt] = [M^0 L^0 T^0] \implies [D] = [t^{-1}] = [T^{-1}]$.
હવે, આપણે $\left(\frac{D}{B}\right)$ નું પરિમાણ શોધીએ:
$\left[\frac{D}{B}\right] = \frac{[T^{-1}]}{[L^{-1}]} = [L T^{-1}]$.
કારણ કે $[L T^{-1}]$ એ વેગનું પરિમાણ દર્શાવે છે, તેથી સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
307
EasyMCQ
બળ $F$ એ સમીકરણ $F = \frac{X}{\text{રેખીય ઘનતા}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. તો $X$ ના પરિમાણો શું છે?
A
$[M^2 L^0 T^{-2}]$
B
$[M^0 L^0 T^{-1}]$
C
$[L^2 T^{-2}]$
D
$[M^0 L^2 T^{-2}]$

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ $F = \frac{X}{\text{રેખીય ઘનતા}}$ છે.
$X$ ને સૂત્રનો કર્તા બનાવતા, $X = F \times \text{રેખીય ઘનતા}$ મળે છે.
બળ $(F)$ નું પારિમાણિક સૂત્ર $[MLT^{-2}]$ છે.
રેખીય ઘનતા (એકમ લંબાઈ દીઠ દળ) નું પારિમાણિક સૂત્ર $[ML^{-1}]$ છે.
આ કિંમતોને $X$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$X = [MLT^{-2}] \times [ML^{-1}]$
$X = [M^{1+1} L^{1-1} T^{-2}]$
$X = [M^2 L^0 T^{-2}]$.
308
DifficultMCQ
જો $C$ (પ્રકાશનો વેગ), $h$ (પ્લાન્કનો અચળાંક) અને $G$ (ગુરુત્વાકર્ષણનો અચળાંક) ને મૂળભૂત રાશિઓ તરીકે લેવામાં આવે, તો દળનું પારિમાણિક સૂત્ર શું થાય?
A
$h^{-1/2} G^{1/2} C^0$
B
$h^{1/2} C^{1/2} G^{-1/2}$
C
$h^{-1/2} C^{1/2} G^{-1/2}$
D
$h^{-1/2} C^{-1/2} G^{-1/2}$

Solution

(B) ધારો કે દળ $M$ ને $M = C^a h^b G^c$ તરીકે દર્શાવી શકાય.
પારિમાણિક સૂત્રો:
$C = [LT^{-1}]$
$h = [ML^2T^{-1}]$
$G = [M^{-1}L^3T^{-2}]$
આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$[M^1L^0T^0] = [LT^{-1}]^a [ML^2T^{-1}]^b [M^{-1}L^3T^{-2}]^c$
$[M^1L^0T^0] = [M^{b-c} L^{a+2b+3c} T^{-a-b-2c}]$
બંને બાજુ $M, L, T$ ના ઘાતાંકોની સરખામણી કરતા:
$b - c = 1$ $(i)$
$a + 2b + 3c = 0$ (ii)
$-a - b - 2c = 0$ (iii)
(ii) અને (iii) નો સરવાળો કરતા: $b + c = 0$, તેથી $b = -c$.
$b = -c$ ને $(i)$ માં મૂકતા: $-c - c = 1 \Rightarrow -2c = 1 \Rightarrow c = -1/2$.
તેથી $b = 1/2$.
$b = 1/2$ અને $c = -1/2$ ને (iii) માં મૂકતા: $-a - 1/2 - 2(-1/2) = 0 \Rightarrow -a - 1/2 + 1 = 0 \Rightarrow a = 1/2$.
આમ, $M = C^{1/2} h^{1/2} G^{-1/2}$.
309
EasyMCQ
જો $E, M, J$ અને $G$ અનુક્રમે ઉર્જા, દળ, કોણીય વેગમાન અને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ અચળાંક દર્શાવતા હોય, તો $\frac{E J^2}{M^5 G^2}$ ના પરિમાણ જેવું જ પરિમાણ ધરાવતી રાશિ કઈ છે?
A
સમય
B
ખૂણો
C
દળ
D
લંબાઈ

Solution

(B) આપેલ રાશિ $\frac{E J^2}{M^5 G^2}$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે આપેલ રાશિઓ માટેના પારિમાણિક સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$E$ ના પરિમાણ $= [M L^2 T^{-2}]$
$J$ ના પરિમાણ $= [M L^2 T^{-1}]$
$M$ ના પરિમાણ $= [M]$
$G$ ના પરિમાણ $= [M^{-1} L^3 T^{-2}]$
આ પરિમાણોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$\frac{[M L^2 T^{-2}] [M L^2 T^{-1}]^2}{[M]^5 [M^{-1} L^3 T^{-2}]^2} = \frac{[M L^2 T^{-2}] [M^2 L^4 T^{-2}]}{[M^5] [M^{-2} L^6 T^{-4}]} = \frac{[M^3 L^6 T^{-4}]}{[M^3 L^6 T^{-4}]} = [M^0 L^0 T^0]$
પરિણામી પરિમાણ $[M^0 L^0 T^0]$ હોવાથી, આ રાશિ પરિમાણરહિત છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી, ખૂણો એ પરિમાણરહિત રાશિ છે.
310
EasyMCQ
જો બળ $F = at + bt^2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $t$ એ સમય છે, તો $a$ અને $b$ ના પરિમાણો શું છે?
A
$[MLT^{-4}], [MLT^{-2}]$
B
$[MLT^{-3}], [MLT^{-4}]$
C
$[ML^2 T^{-3}], [ML^2 T^{-2}]$
D
$[ML^2 T^{-3}], [ML^3 T^{-4}]$

Solution

(B) પરિમાણોની સમાનતાના સિદ્ધાંત મુજબ, ભૌતિક સમીકરણમાં દરેક પદના પરિમાણો સમાન હોવા જોઈએ.
આપેલ સમીકરણ $F = at + bt^2$ છે, જ્યાં $F$ એ બળ છે અને $t$ એ સમય છે.
બળ $F$ નું પરિમાણ $[MLT^{-2}]$ છે.
પ્રથમ પદ માટે: $[at] = [F]$
$[a] = [F] / [t] = [MLT^{-2}] / [T] = [MLT^{-3}]$.
બીજા પદ માટે: $[bt^2] = [F]$
$[b] = [F] / [t^2] = [MLT^{-2}] / [T^2] = [MLT^{-4}]$.
તેથી, $a$ અને $b$ ના પરિમાણો અનુક્રમે $[MLT^{-3}]$ અને $[MLT^{-4}]$ છે.
311
MediumMCQ
જ્યારે તરંગ માધ્યમમાં ગતિ કરે છે, ત્યારે $x$ સ્થાન પર રહેલા કણનું $t$ સમયે સ્થાનાંતર $y = a \sin (bt - cx)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $a, b$ અને $c$ તરંગના અચળાંકો છે. નીચેનામાંથી કઈ રાશિ પરિમાણ ધરાવે છે?
A
$\frac{y}{a}$
B
$bt$
C
$cx$
D
$\frac{b}{c}$

Solution

(D) આપેલ તરંગ સમીકરણ: $y = a \sin (bt - cx)$.
ત્રિકોણમિતીય વિધેય $\sin(\theta)$ માં, ખૂણો $\theta$ પરિમાણરહિત હોવો જોઈએ.
તેથી, $bt$ અને $cx$ બંને પરિમાણરહિત છે.
$(a)$ $\frac{y}{a}$ એ બે લંબાઈનો ગુણોત્તર છે, તેથી તે પરિમાણરહિત છે.
$(b)$ $bt$ એ સાઈન વિધેયનો ખૂણો છે, તેથી તે પરિમાણરહિત છે.
$(c)$ $cx$ એ સાઈન વિધેયનો ખૂણો છે, તેથી તે પરિમાણરહિત છે.
$(d)$ $b$ ના પરિમાણ $[T^{-1}]$ છે અને $c$ ના પરિમાણ $[L^{-1}]$ છે.
આમ, $\frac{b}{c}$ ના પરિમાણ $\frac{[T^{-1}]}{[L^{-1}]} = [LT^{-1}]$ થાય, જે વેગનું પરિમાણ દર્શાવે છે.
તેથી, $\frac{b}{c}$ એ પરિમાણ ધરાવતી રાશિ છે.
312
DifficultMCQ
ઊર્જા $(E)$, કોણીય વેગમાન $(L)$ અને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ અચળાંક $(G)$ ને મૂળભૂત રાશિઓ તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે. પ્લાન્કના અચળાંક $(h)$ ના પારિમાણિક સૂત્રમાં સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ અચળાંકનું પરિમાણ કેટલું છે?
A
શૂન્ય
B
$-1$
C
$\frac{5}{3}$
D
$1$

Solution

(A) ધારો કે પ્લાન્કનો અચળાંક $h$ ને $h = k G^x L^y E^z$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે, જ્યાં $k$ એ પરિમાણરહિત અચળાંક છે.
પારિમાણિક સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$[h] = [M^1 L^2 T^{-1}]$
$[G] = [M^{-1} L^3 T^{-2}]$
$[L] = [M^1 L^2 T^{-1}]$
$[E] = [M^1 L^2 T^{-2}]$
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$[M^1 L^2 T^{-1}] = [M^{-1} L^3 T^{-2}]^x [M^1 L^2 T^{-1}]^y [M^1 L^2 T^{-2}]^z$
$[M^1 L^2 T^{-1}] = [M^{-x+y+z} L^{3x+2y+2z} T^{-2x-y-2z}]$
બંને બાજુ $M, L,$ અને $T$ ના ઘાતાંકોની સરખામણી કરતા:
$(i)$ $-x + y + z = 1$
(ii) $3x + 2y + 2z = 2$
(iii) $-2x - y - 2z = -1$
સમીકરણ $(i)$ અને (iii) નો સરવાળો કરતા:
$(-x + y + z) + (-2x - y - 2z) = 1 - 1$
$-3x - z = 0 \implies z = -3x$
$z = -3x$ ને સમીકરણ $(i)$ માં મૂકતા:
$-x + y - 3x = 1 \implies y - 4x = 1 \implies y = 1 + 4x$
$y$ અને $z$ ની કિંમત સમીકરણ (ii) માં મૂકતા:
$3x + 2(1 + 4x) + 2(-3x) = 2$
$3x + 2 + 8x - 6x = 2$
$5x + 2 = 2 \implies 5x = 0 \implies x = 0$
આમ, $h$ ના સૂત્રમાં $G$ નું પરિમાણ $0$ છે.
313
DifficultMCQ
$CGS$ પદ્ધતિમાં બળનું મૂલ્ય $100 \ dynes$ છે. બીજી એક પદ્ધતિમાં જ્યાં મૂળભૂત ભૌતિક રાશિઓ $kilogram$, $meter$ અને $minute$ છે, ત્યાં બળનું મૂલ્ય કેટલું હશે?
A
$0.036$
B
$0.36$
C
$3.6$
D
$36$

Solution

(C) બે પદ્ધતિઓ વચ્ચે રૂપાંતર માટેનું સૂત્ર $n_2 = n_1 \left[ \left( \frac{M_1}{M_2} \right)^a \left( \frac{L_1}{L_2} \right)^b \left( \frac{T_1}{T_2} \right)^c \right]$ છે.
બળનું પારિમાણિક સૂત્ર $[M L T^{-2}]$ છે, તેથી $a=1, b=1, c=-2$.
અહીં $n_1 = 100$, $M_1 = 1 \ g$, $L_1 = 1 \ cm$, $T_1 = 1 \ s$ છે.
નવી પદ્ધતિમાં, $M_2 = 1 \ kg = 1000 \ g$, $L_2 = 1 \ m = 100 \ cm$, $T_2 = 1 \ min = 60 \ s$ છે.
આ કિંમતો મૂકતા:
$n_2 = 100 \left[ \left( \frac{1 \ g}{1000 \ g} \right)^1 \left( \frac{1 \ cm}{100 \ cm} \right)^1 \left( \frac{1 \ s}{60 \ s} \right)^{-2} \right]$
$n_2 = 100 \left[ \frac{1}{1000} \times \frac{1}{100} \times (60)^2 \right]$
$n_2 = 100 \times \frac{1}{1000} \times \frac{1}{100} \times 3600$
$n_2 = 3.6$.
314
MediumMCQ
એક સુધારેલ ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિમાન $V = -\frac{GM}{r} + \frac{A}{r^2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. જો અચળાંક $A$ ને ગુરુત્વાકર્ષણીય અચળાંક $G$, દળ $M$ અને પ્રકાશની ગતિ $c$ ના પદોમાં દર્શાવવામાં આવે, તો પરિમાણીય વિશ્લેષણ મુજબ $A$ શું છે?
A
$\frac{G^2 M^2}{c^2}$
B
$\frac{GM}{c^2}$
C
$\frac{1}{c^2}$
D
પરિમાણરહિત

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ $V = -\frac{GM}{r} + \frac{A}{r^2}$ છે.
પરિમાણોની સમાનતાના સિદ્ધાંત મુજબ, સમીકરણના દરેક પદના પરિમાણો સમાન હોવા જોઈએ.
તેથી, $\frac{A}{r^2}$ નું પરિમાણ $\frac{GM}{r}$ ના પરિમાણ જેટલું હોવું જોઈએ.
$[V] = [\frac{GM}{r}] = [\frac{A}{r^2}]$
આના પરથી, $[A] = [\frac{GM}{r}] \times [r^2] = [GM] \times [r]$ મળે છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિમાન $V$ એ એકમ દળ દીઠ ઉર્જાના પરિમાણ ધરાવે છે, જે $[L^2 T^{-2}]$ છે.
વળી, $\frac{GM}{r}$ એ ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિતિમાન દર્શાવે છે, તેથી $[\frac{GM}{r}] = [L^2 T^{-2}]$.
પ્રકાશની ગતિ $c$ ના પરિમાણ $[L T^{-1}]$ હોવાથી, $c^2$ ના પરિમાણ $[L^2 T^{-2}]$ થાય.
આમ, $[\frac{GM}{r}] = [c^2]$.
$[r] = \frac{[GM]}{[c^2]}$ ને $[A]$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$[A] = [GM] \times \frac{[GM]}{[c^2]} = \frac{G^2 M^2}{c^2}$.
315
MediumMCQ
$r$ ત્રિજ્યા અને $\rho$ ઘનતા ધરાવતો એક દડો $\sigma$ ઘનતા અને $\eta$ સ્નિગ્ધતા ધરાવતા સ્નિગ્ધ પ્રવાહીમાં મુકવામાં આવે છે, જે $t$ સમયે તેનો ટર્મિનલ વેગ પ્રાપ્ત કરે છે. આ સમય $t = A \rho^{a} r^{b} \eta^{c} \sigma^{d}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $A$ અચળાંક છે અને $a, b, c, d$ પૂર્ણાંકો છે. $\frac{b+c}{a+d}$ નું મૂલ્ય . . . . . . છે.
A
$1$
B
$2$
C
-$1$
D
$0$

Solution

(A) ચલના પરિમાણો છે: $[t] = T^1$, $[\rho] = ML^{-3}$, $[r] = L^1$, $[\eta] = ML^{-1}T^{-1}$, અને $[\sigma] = ML^{-3}$.
આપેલ સંબંધ $t = A \rho^{a} r^{b} \eta^{c} \sigma^{d}$ માટે, બંને બાજુના પરિમાણોને સરખાવતા:
$T^1 = (ML^{-3})^a (L)^b (ML^{-1}T^{-1})^c (ML^{-3})^d$
$T^1 = M^{a+c+d} L^{-3a+b-c-3d} T^{-c}$
$M, L,$ અને $T$ ના ઘાતાંકોને સરખાવતા:
$M$ માટે: $a+c+d = 0$
$L$ માટે: $-3a+b-c-3d = 0$
$T$ માટે: $-c = 1 \implies c = -1$
$c = -1$ ને $M$ ના સમીકરણમાં મૂકતા: $a+d-1 = 0 \implies a+d = 1$.
$c = -1$ ને $L$ ના સમીકરણમાં મૂકતા: $-3a+b+1-3d = 0 \implies b - 3(a+d) + 1 = 0$.
કારણ કે $a+d = 1$, તેથી $b - 3(1) + 1 = 0 \implies b - 2 = 0 \implies b = 2$.
અંતે, મૂલ્યની ગણતરી કરતા: $\frac{b+c}{a+d} = \frac{2 + (-1)}{1} = \frac{1}{1} = 1$.
316
DifficultMCQ
List-$I$ ને List-$II$ સાથે જોડો.
List-$I$List-$II$
$A$. મીટર $(L)$$I$. $\sqrt{\frac{hc}{G}}$
$B$. સેકન્ડ $(S)$$II$. $\sqrt{\frac{Gh}{c^5}}$
$C$. કિલોગ્રામ $(M)$$III$. $\sqrt{\frac{L^2c^3}{Gh}}$
$D$. કેલ્વિન $(K)$$IV$. $\sqrt{\frac{Gh}{c^3}}$

જ્યાં $h$ (પ્લાન્કનો અચળાંક), $G$ (ગુરુત્વાકર્ષણનો અચળાંક) અને $c$ (શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ) મૂળભૂત એકમો છે. નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:
A
$A-II, B-IV, C-I, D-III$
B
$A-IV, B-II, C-I, D-III$
C
$A-IV, B-I, C-II, D-III$
D
$A-III, B-I, C-II, D-IV$

Solution

(B) પરિમાણીય વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને, આપણે મૂળભૂત અચળાંકો $h$, $G$, અને $c$ ના આધારે પ્લાન્ક એકમો વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ:
$1$. પ્લાન્ક લંબાઈ $(L)$ $l_p = \sqrt{\frac{Gh}{c^3}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જે $A-IV$ ને અનુરૂપ છે.
$2$. પ્લાન્ક સમય $(S)$ $t_p = \sqrt{\frac{Gh}{c^5}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જે $B-II$ ને અનુરૂપ છે.
$3$. પ્લાન્ક દળ $(M)$ $m_p = \sqrt{\frac{hc}{G}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જે $C-I$ ને અનુરૂપ છે.
$4$. બાકી રહેલ વિકલ્પ $D$ એ $III$ ને અનુરૂપ છે.
આમ, સાચી જોડ $A-IV, B-II, C-I, D-III$ છે.
317
DifficultMCQ
$L$, $C$, અને $R$ અનુક્રમે ઇન્ડક્ટન્સ (inductance), કેપેસિટન્સ (capacitance) અને અવરોધ (resistance) જેવી ભૌતિક રાશિઓ દર્શાવે છે. પારિમાણિક સૂત્ર $ML^2T^{-4}A^{-2}$ નીચેનામાંથી કોને અનુરૂપ છે?
A
$\frac{R}{\sqrt{LC}}$
B
$\frac{R^2}{L}$
C
$\frac{C}{\sqrt{LR}}$
D
$\frac{1}{R}\sqrt{\frac{L}{C}}$

Solution

(B) આપેલ રાશિઓના પરિમાણો નીચે મુજબ છે:
$[L] = ML^2T^{-2}A^{-2}$
$[C] = M^{-1}L^{-2}T^4A^2$
$[R] = ML^2T^{-3}A^{-2}$
હવે, $\frac{R^2}{L}$ પદના પરિમાણો ચકાસીએ:
$[R^2] = (ML^2T^{-3}A^{-2})^2 = M^2L^4T^{-6}A^{-4}$
$[L] = ML^2T^{-2}A^{-2}$
તેથી, $\frac{R^2}{L}$ ના પરિમાણો:
$\frac{[R^2]}{[L]} = \frac{M^2L^4T^{-6}A^{-4}}{ML^2T^{-2}A^{-2}} = ML^2T^{-4}A^{-2}$
આ આપેલ પારિમાણિક સૂત્ર સાથે મેળ ખાય છે. તેથી, સાચું પદ $\frac{R^2}{L}$ છે.
318
MediumMCQ
એક કણની સ્થિતિઊર્જા નિશ્ચિત ઉગમબિંદુથી અંતર $x$ સાથે $V = \frac{A\sqrt{x}}{x + B}$ મુજબ બદલાય છે, જ્યાં $A$ અને $B$ યોગ્ય પરિમાણો ધરાવતા અચળાંકો છે. $AB$ ના પરિમાણો . . . . . . છે.
A
$[M^1L^{5/2}T^{-2}]$
B
$[M^{3/2}L^{5/2}T^{-2}]$
C
$[M^1L^2T^{-2}]$
D
$[M^1L^{7/2}T^{-2}]$

Solution

(D) અંતર $x$ નું પરિમાણ $[L]$ છે.
સ્થિતિઊર્જા $V$ નું પરિમાણ $[ML^2T^{-2}]$ છે.
પરિમાણીય સમાનતાના સિદ્ધાંત મુજબ, છેદમાં $(x + B)$ હોવાથી, $B$ નું પરિમાણ $x$ ના પરિમાણ જેટલું જ હોવું જોઈએ. તેથી, $[B] = [L]$.
આપેલ સમીકરણ $V = \frac{A\sqrt{x}}{x + B}$ છે.
પરિમાણો મૂકતા: $[ML^2T^{-2}] = \frac{[A][L^{1/2}]}{[L]}$.
$[ML^2T^{-2}] = [A][L^{-1/2}]$.
તેથી, $[A] = [ML^2T^{-2}] \times [L^{1/2}] = [ML^{5/2}T^{-2}]$.
હવે, $AB$ નું પરિમાણ $[AB] = [ML^{5/2}T^{-2}] \times [L] = [ML^{7/2}T^{-2}]$ થાય છે.
319
DifficultMCQ
સમીકરણ $H = \frac{x^p \epsilon^q E^r}{t^s}$ ધ્યાનમાં લો, જ્યાં $H = \text{ચુંબકીય ક્ષેત્ર}$, $E = \text{વિદ્યુત ક્ષેત્ર}$, $\epsilon = \text{પરમિટિવિટી}$, $x = \text{અંતર}$, અને $t = \text{સમય}$ છે. $p, q, r$, અને $s$ ના મૂલ્યો અનુક્રમે શું છે?
A
$1, 1, 1, 1$
B
$-1, 1, 1, 1$
C
$1, -1, -2, 1$
D
$-1, -2, -2, 1$

Solution

(B) પરિમાણીય સૂત્રો નીચે મુજબ છે: $[H] = [M^1 L^0 T^{-2} A^{-1}]$, $[x] = [L^1]$, $[\epsilon] = [M^{-1} L^{-3} T^4 A^2]$, $[E] = [M^1 L^1 T^{-3} A^{-1}]$, અને $[t] = [T^1]$.
સમીકરણ $H = x^p \epsilon^q E^r t^{-s}$ માં આ કિંમતો મૂકતા:
$[M^1 L^0 T^{-2} A^{-1}] = [L]^p [M^{-1} L^{-3} T^4 A^2]^q [M^1 L^1 T^{-3} A^{-1}]^r [T]^{-s}$
$[M^1 L^0 T^{-2} A^{-1}] = M^{-q+r} L^{p-3q+r} T^{4q-3r-s} A^{2q-r}$
બંને બાજુના ઘાતાંકોની સરખામણી કરતા:
$A$ માટે: $2q - r = -1$ $(i)$
$M$ માટે: $-q + r = 1$ (ii)
$(i)$ અને (ii) નો સરવાળો કરતા: $q = 0$. (ii) માં $q=0$ મૂકતા, $r = 1$ મળે છે.
$L$ માટે: $p - 3q + r = 0 \Rightarrow p - 0 + 1 = 0 \Rightarrow p = -1$.
$T$ માટે: $4q - 3r - s = -2 \Rightarrow 4(0) - 3(1) - s = -2 \Rightarrow -3 - s = -2 \Rightarrow s = -1$.
સમીકરણ $H = \frac{x^p \epsilon^q E^r}{t^s}$ હોવાથી, $t$ નો ઘાતાંક $-s$ છે. જો આપેલ સ્વરૂપ $t^{-s}$ હોય, તો $s = -1$. પરંતુ જો સ્વરૂપ $t^s$ હોય, તો $s = 1$. વિકલ્પો મુજબ, $p=-1, q=1, r=1, s=1$ એ વિકલ્પ $B$ સાથે મેળ ખાય છે.

Units, Dimensions and Measurement — Dimensional Analysis, Uses and Limitations · Frequently Asked Questions

1Are these Units, Dimensions and Measurement questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Units, Dimensions and Measurement Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.