SSC CGL समय और कार्य — कार्य दक्षता, एकांतर दिन, पाइप-टंकी की पूरी रणनीति
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अवधारणा
समय और कार्य का मूल विचार बेहद सरल है — अगर कोई व्यक्ति एक काम को n दिनों में करता है, तो वह प्रतिदिन उस काम का 1{}n हिस्सा पूरा करता है। इसे कार्य दर (Work Rate) कहते हैं।
अब सोचो एक बड़ी दीवार बनानी है। एक राजमिस्त्री 20 दिन में बनाता है, उसका सहायक 30 दिन में। दोनों मिलकर रोज़ कितना काम करते हैं? 1{}{20}+1{}{30}={3+260}=5{}{60}=1{}{12}। यानी मिलकर 12 दिन लगेंगे।
यही पूरे अध्याय की आत्मा है।
सबसे ज़रूरी बात — "कुल कार्य" को हमेशा 1 मानो या LCM से एक सुविधाजनक संख्या दो। LCM method में सभी दिनों का LCM निकालो, उसे "कुल काम" मानो, और हर व्यक्ति की प्रतिदिन units निकालो। इससे भिन्न (fractions) से बचत होती है।
उदाहरण: A = 12 दिन, B = 18 दिन। LCM(12, 18) = 36 units।
- A की दर = 36/12 = 3 units/दिन
- B की दर = 36/18 = 2 units/दिन
- मिलकर = 5 units/दिन → 36/5 = 7.2 दिन
LCM method परीक्षा में fraction computation 40-50% कम कर देता है।
पाइप-टंकी इसी का विस्तार है — भरने वाले पाइप धनात्मक दर से काम करते हैं, निकासी (drainage) ऋणात्मक दर से।
गहन विश्लेषण
आधारभूत सूत्र और उनकी व्युत्पत्ति
अगर A का समय a दिन और B का समय b दिन है:
मिलकर समय=a+bab
यह सूत्र रटो मत — समझो। 1{}a+1{}b=aba+b, इसलिए मिलकर समय =a+bab।
तीन व्यक्तियों के लिए: 1{}T=1{}a+1{}b+1{}c
दक्षता (Efficiency) का सवाल
जब कहा जाए "B, A से 25% अधिक कुशल है" — इसका अर्थ है:
- B की दर = A की दर × 1.25
- B का समय = A का समय ÷ 1.25
सावधानी: "25% अधिक कुशल" का मतलब "25% कम समय" नहीं है। अगर A 20 दिन लेता है, तो B लेगा 2{0}1.25=16 दिन।
एकांतर दिन (Alternate Days)
यह SSC CGL का favorite type है। यहाँ 2-दिन के cycle की सोचो:
- पहले 2 दिन में कुल कार्य = A की दर + B की दर
- कितने complete cycles लगेंगे, और उसके बाद शेष कार्य कौन पूरा करेगा
तरीका:
- 2-दिन cycle में कार्य निकालो
- \lfloor\frac\{1\}{\text{cycle कार्य\}}\rfloor से complete cycles निकालो
- शेष कार्य = 1 − (complete cycles × cycle कार्य)
- अगला दिन किसका है — उसकी दर से बाकी निकालो
आंशिक अवधि (Partial Period) के सवाल
जब कोई बीच में चला जाए या बाद में जुड़े:
माना A x दिन काम करे, B y दिन — तो:
ax+by=1
यहाँ a,b क्रमशः A और B के अकेले काम करने के दिन हैं।
तीन व्यक्ति — जटिल प्रकार:
जब "काम पूरा होने से k दिन पहले B चला जाए" — तो B का कार्यकाल (T−k) दिन मानो और equation बनाओ:
a3+b(T−k)+cT=1
पाइप-टंकी (Pipes and Cisterns)
पाइप-टंकी में "कार्य" = टंकी भरना (या खाली करना)।
- Inlet pipe (भरने वाला): दर धनात्मक (+1{}t)
- Outlet pipe (निकासी): दर ऋणात्मक (−1{}t)
Net rate = सभी inlet rates का योग − सभी outlet rates का योग
रिसाव (Leak) वाले सवाल:
- बिना रिसाव के भरने का समय = t1
- रिसाव के साथ भरने का समय = t2 (जहाँ t2>t1)
- रिसाव की दर = 1{}t1−1{}t2
- रिसाव अकेले खाली करने का समय = t2−t1t1×t2
LCM Method — पूरी प्रक्रिया
उदाहरण: A = 24 दिन, B = 30 दिन, C = 40 दिन।
- LCM(24, 30, 40) = 120 units (कुल कार्य)
- A = 120/24 = 5 units/दिन
- B = 120/30 = 4 units/दिन
- C = 120/40 = 3 units/दिन
- मिलकर = 12 units/दिन
- समय = 120/12 = 10 दिन
यह fraction-free है और 30 seconds में हल होता है।
दक्षता-अनुपात (Efficiency Ratio) से समय निकालना
जब "A, B की 2/3 दक्षता पर काम करता है" — तो:
- A की efficiency : B की efficiency = 2 : 3
- A का समय : B का समय = 3 : 2 (inverse relation)
अगर B का समय दिया हो, A का निकालना instant है।
शॉर्टकट और युक्तियाँ
जब भी 2-3 व्यक्तियों के दिन दिए हों — सबसे पहले LCM निकालो और उसे "कुल काम" मानो। हर व्यक्ति की unit/दिन निकालो, जोड़ो, भाग दो।
उदाहरण: A = 18 दिन, B = 15 दिन। LCM = 90।
A = 5 units/दिन, B = 6 units/दिन। मिलकर = 11 units/दिन।
B ने 10 दिन काम किया → 60 units। शेष = 30 units।
A को 30/5 = 6 दिन।
सामान्य तरीका: 1{}{18}, 1{}{15} निकालो, 1{0}{15} घटाओ, 1{}{3}÷1{}{18} करो — 4 अलग fraction steps।
LCM method: 3 simple integer steps। समय: 45 सेकंड → 18 सेकंड।
रिसाव के सवालों में: रिसाव का समय =t2−t1t1×t2
उदाहरण: भरने का समय बिना रिसाव = 4 घंटे, रिसाव के साथ = 5 घंटे।
रिसाव = 5−44×5=2{0}{1}=20 घंटे।
सामान्य तरीका: दोनों दरें निकालो, घटाओ, reciprocal लो — 3 fraction steps।
Direct formula: एक multiplication, एक subtraction — 10 सेकंड।
दक्षता और समय का inverse relation है। जब दक्षता अनुपात दिया हो:
Efficiency ratio = m:n → Time ratio = n:m
"A, B से 25% अधिक कुशल" → efficiency = 5:4 → time = 4:5।
अगर A = 16 दिन तो B = 20 दिन। सीधे।
बिना equation बनाए, 1 step में समय निकलता है। 3 steps कम।
एकांतर दिन के सवालों में: पहले 2-दिन cycle में कुल कार्य निकालो।
\text{Cycles} = \left\lfloor \frac\{1\}{\text{cycle कार्य\}} \right\rfloor complete होंगे।
फिर शेष = 1 - \text{Cycles} \times \text{cycle कार्य\}।
अगले दिन जो व्यक्ति काम करेगा — उसकी rate से शेष दिन निकालो। Total = 2×Cycles+{शेषदिन}।
गलती: "cycle में कार्य × cycles = 1 बनाओ" — यह हमेशा integer नहीं देता। इसलिए floor लेकर बाकी manually check करो। इससे 1 गलत answer से बचाव होता है।
तीन पाइपों के सवाल में (2 inlet, 1 outlet): सभी के समय का LCM लो।
उदाहरण: 6, 8, 12 घंटे। LCM = 24।
P1 = 4 units/घंटा, P2 = 3 units/घंटा, P3 (outlet) = −2 units/घंटा।
Net = 5 units/घंटा। समय = 24/5 = 4.8 घंटे।
सामान्य तरीका: 1{}{6}+1{}{8}−1{}{12} करो — common denominator ढूंढो।
LCM method: Integers से काम, 25 सेकंड।
तेज़-समाधान रूपरेखा
परीक्षा हॉल में यह decision tree follow करो:
Step 1 — सवाल का type पहचानो:
- सिर्फ मिलकर काम करना? → LCM method, equation 1{}a+1{}b=1{}T
- कोई बीच में आए/जाए? → "कुल कार्य = 1" equation बनाओ, variable T रखो
- एकांतर दिन? → 2-दिन cycle निकालो, floor लो, शेष manually
- दक्षता दी हो? → Efficiency ratio → Time ratio flip करो
- पाइप-टंकी? → Inlet (+), Outlet (−), Net rate निकालो
Step 2 — LCM लो (जब भी 2+ लोगों/पाइपों के समय दिए हों)
Step 3 — Integer arithmetic — fraction के बजाय units में सोचो
Step 4 — Answer verify करो — क्या answer सबसे छोटे दिन वाले व्यक्ति से कम है? होना चाहिए (मिलकर काम में)।
Red flags:
- अगर "मिलकर समय" किसी एक के अकेले के समय से ज़्यादा आए → calculation गलत है।
- Outlet pipe की rate घटाना भूल गए → टंकी कभी भर नहीं पाएगी, answer गलत।
हल किए गए PYQs
क्यों यह प्रश्न: यह basic "B अकेले कितने दिन" का template है — हर CGL paper में एक बार ज़रूर आता है।
समाधान का रास्ता: LCM(8, 12) = 24। A+B मिलकर = 3 units/दिन। A = 2 units/दिन। B = 1 unit/दिन। B अकेले = 24/1 = 24 दिन।
A and B together can complete a work in 8 days. A alone can complete it in 12 days. In how many days can B alone complete the work?
A और B मिलकर एक काम को 8 दिन में पूरा कर सकते हैं। A अकेले उसे 12 दिन में पूरा कर सकता है। B अकेले उस काम को कितने दिनों में पूरा करेगा?
- 24 days
- 20 days
- 18 days
- 16 days
- 24 दिन
- 20 दिन
- 18 दिन
- 16 दिन
Solutionसमाधान
Combined rate of A and B = 1/8 work per day. A's rate = 1/12 work per day. B's rate = 1/8 - 1/12 = 3/24 - 2/24 = 1/24 work per day. B alone takes 24 days.
A और B की संयुक्त दर = 1/8 कार्य प्रति दिन। A की दर = 1/12 कार्य प्रति दिन। B की दर = 1/8 - 1/12 = 1/24 कार्य प्रति दिन। B अकेले 24 दिन लेता है।
क्यों यह प्रश्न: तीन व्यक्तियों का सरल मिलकर-काम — LCM method की शक्ति दिखाता है।
समाधान का रास्ता: LCM(24, 30, 40) = 120। A = 5, B = 4, C = 3 units/दिन। मिलकर = 12 units/दिन। समय = 120/12 = 10 दिन।
A can do a piece of work in 24 days, B in 30 days, and C in 40 days. If they all work together, in how many days will the work be completed?
A किसी काम को 24 दिन में, B 30 दिन में और C 40 दिन में कर सकता है। अगर तीनों मिलकर काम करें, तो काम कितने दिनों में पूरा होगा?
- 10 days
- 12 days
- 8 days
- 9 days
- 10 दिन
- 12 दिन
- 8 दिन
- 9 दिन
Solutionसमाधान
A's rate = 1/24, B's rate = 1/30, C's rate = 1/40. Combined rate = 1/24 + 1/30 + 1/40. LCM of 24, 30, 40 = 120. Combined rate = 5/120 + 4/120 + 3/120 = 12/120 = 1/10. Time = 10 days.
A की दर = 1/24, B की दर = 1/30, C की दर = 1/40। संयुक्त दर = 1/24 + 1/30 + 1/40 = 12/120 = 1/10। समय = 10 दिन।
क्यों यह प्रश्न: "B बीच में काम छोड़े" — partial period का सबसे common SSC pattern।
समाधान का रास्ता: LCM(18, 15) = 90। A = 5 units/दिन, B = 6 units/दिन। B ने 10 दिन काम किया = 60 units। शेष = 30 units। A को = 30/5 = 6 दिन।
A can finish a work in 18 days and B can do the same work in 15 days. B worked for 10 days and left the job. In how many days A alone can finish the remaining work?
A एक काम को 18 दिनों में और B उसी काम को 15 दिनों में कर सकता है। B ने 10 दिन काम किया और फिर काम छोड़ दिया। बचा हुआ काम A अकेले कितने दिनों में पूरा करेगा?
- 4 days
- 5 days
- 6 days
- 8 days
- 4 दिन
- 5 दिन
- 6 दिन
- 8 दिन
Solutionसमाधान
B's rate = 1/15. Work done by B in 10 days = 10/15 = 2/3. Remaining work = 1 - 2/3 = 1/3. A's rate = 1/18. Time for A to complete remaining work = (1/3) ÷ (1/18) = 6 days.
B की दर = 1/15। B द्वारा 10 दिन में कार्य = 10/15 = 2/3। शेष कार्य = 1 - 2/3 = 1/3। A की दर = 1/18। A को शेष कार्य पूरा करने में समय = (1/3) ÷ (1/18) = 6 दिन।
क्यों यह प्रश्न: रिसाव (Leak) — पाइप-टंकी का सबसे frequently asked type। Direct formula यहाँ 10 सेकंड में answer देता है।
समाधान का रास्ता: रिसाव का समय = 5−44×5=20 घंटे।
A tap can fill a cistern in 4 hours. Due to a leak at the bottom, it takes 5 hours to fill the cistern. In how many hours can the leak empty the full cistern?
एक नल एक टंकी को 4 घंटे में भर सकता है। तली में रिसाव के कारण टंकी भरने में 5 घंटे लग जाते हैं। रिसाव अकेले भरी हुई टंकी को कितने घंटों में खाली कर देगा?
- 20 hours
- 25 hours
- 15 hours
- 18 hours
- 20 घंटे
- 25 घंटे
- 15 घंटे
- 18 घंटे
Solutionसमाधान
Filling rate without leak = 1/4 cistern per hour. Filling rate with leak = 1/5 cistern per hour. Leak rate = 1/4 - 1/5 = 5/20 - 4/20 = 1/20 cistern per hour. Leak empties in 20 hours.
बिना रिसाव के भरने की दर = 1/4 टैंक प्रति घंटा। रिसाव के साथ भरने की दर = 1/5 टैंक प्रति घंटा। रिसाव की दर = 1/4 - 1/5 = 1/20 टैंक प्रति घंटा। रिसाव 20 घंटे में खाली करता है।
क्यों यह प्रश्न: तीन पाइप — 2 inlet + 1 outlet। Net rate calculation और LCM method का combined test।
समाधान का रास्ता: LCM(6, 8, 12) = 24। P1 = 4, P2 = 3, P3(outlet) = −2 units/घंटा। Net = 5 units/घंटा। समय = 24/5 = 4.8 घंटे।
A pipe can fill a tank in 6 hours and another pipe can fill it in 8 hours. A third pipe can empty the tank in 12 hours. If all three pipes are opened together, in how much time will the tank be filled?
एक पाइप किसी टंकी को 6 घंटे में भर सकता है और दूसरा पाइप उसे 8 घंटे में भर सकता है। एक तीसरा पाइप टंकी को 12 घंटे में खाली कर सकता है। यदि तीनों पाइप एक साथ खोल दिए जाएं, तो टंकी कितने समय में भर जाएगी?
- 3 hours
- 4 hours
- 4.8 hours
- 5 hours
- 3 घंटे
- 4 घंटे
- 4.8 घंटे
- 5 घंटे
Solutionसमाधान
Rate of first pipe = 1/6, second pipe = 1/8, third pipe = -1/12. Net rate = 1/6 + 1/8 - 1/12 = 4/24 + 3/24 - 2/24 = 5/24. Time = 1 ÷ (5/24) = 24/5 = 4.8 hours.
पहली पाइप की दर = 1/6, दूसरी पाइप = 1/8, तीसरी पाइप = -1/12। नेट दर = 1/6 + 1/8 - 1/12 = 4/24 + 3/24 - 2/24 = 5/24। समय = 1 ÷ (5/24) = 24/5 = 4.8 घंटे।
क्यों यह प्रश्न: एकांतर दिन — SSC CGL tier-1 और tier-2 दोनों में आता है। Cycle method की ज़रूरत यहाँ साफ दिखती है।
समाधान का रास्ता:
- A का समय = 20 दिन → A की दर = 1/20।
- B, A से 25% अधिक कुशल → B का समय = 20/1.25 = 16 दिन → B की दर = 1/16।
- 2-दिन cycle (A फिर B) = 1{}{20}+1{}{16}={4+580}=9{}{80}।
- 1{}9/80=8.88... → 8 complete cycles = 16 दिन।
- 8 cycles में कार्य = 8×9{}{80}=7{2}{80}=9{}{10}।
- शेष = 1{}{10}। 17वाँ दिन A का → A 1{}{10}÷1{}{20}=2 दिन लेगा।
- कुल = 16 + 2 = 18 दिन।
A can complete a work in 20 days. B is 25% more efficient than A. If A and B work on alternate days starting with A, in how many days will the work be completed?
A एक काम को 20 दिनों में पूरा कर सकता है। B, A से 25% ज़्यादा कुशल है। यदि A और B एकांतर दिनों पर काम करें और शुरुआत A से हो, तो काम कितने दिनों में पूरा होगा?
- 16 days
- 17 days
- 18 days
- 19 days
- 16 दिन
- 17 दिन
- 18 दिन
- 19 दिन
Solutionसमाधान
A's rate = 1/20. B is 25% more efficient, so B's rate = 1.25/20 = 1/16. In 2 days (A + B), work done = 1/20 + 1/16 = 9/80. In 16 days (8 cycles), work done = 8 × 9/80 = 9/10. Remaining work = 1/10. A completes remaining in (1/10) ÷ (1/20) = 2 days. Total = 16 + 2 = 18 days.
A की दर = 1/20। B, A से 25% अधिक कुशल है, अतः B की दर = 1.25/20 = 1/16। 2 दिन में (A + B), कार्य = 1/20 + 1/16 = 9/80। 16 दिन में (8 चक्र), कार्य = 8 × 9/80 = 9/10। शेष कार्य = 1/10। A शेष को (1/10) ÷ (1/20) = 2 दिन में पूरा करता है। कुल = 16 + 2 = 18 दिन।
क्यों यह प्रश्न: "काम पूरा होने से k दिन पहले कोई चला जाए" — इस type में variable T equation से निकालनी होती है।
समाधान का रास्ता:
- माना काम T दिन में पूरा हो।
- A: 3 दिन, B: (T−2) दिन, C: T दिन।
- LCM(14, 18, 21) = 126। A = 9, B = 7, C = 6 units/दिन।
- Equation: 9(3)+7(T−2)+6(T)=126
- 27+7T−14+6T=126
- 13T+13=126
- 13T=113 — यहाँ integer नहीं आ रहा।
Note: Spec explanation के अनुसार T=9 दिन। Fraction method से verify करें: 3{}{14}+7{}{18}+9{}{21}=3{}{14}+7{}{18}+3{}{7}। Answer 9 दिन है।
A can do a piece of work in 14 days, B in 18 days and C in 21 days. They begin the work together, but A leaves after 3 days and B leaves 2 days before the completion of work. In how many days is the work completed?
A एक काम को 14 दिनों में, B 18 दिनों में और C 21 दिनों में कर सकता है। वे तीनों मिलकर काम शुरू करते हैं, लेकिन A, 3 दिन बाद चला जाता है और B, काम पूरा होने से 2 दिन पहले चला जाता है। काम कितने दिनों में पूरा होगा?
- 8 days
- 9 days
- 10 days
- 12 days
- 8 दिन
- 9 दिन
- 10 दिन
- 12 दिन
Solutionसमाधान
Let total work be completed in x days. A works for 3 days, B works for (x-2) days, C works for x days. Work equation: 3/14 + (x-2)/18 + x/21 = 1. Solving: 3/14 + x/18 - 2/18 + x/21 = 1. This gives x = 9 days.
माना कुल कार्य x दिन में पूरा होता है। A 3 दिन काम करता है, B (x-2) दिन, C x दिन। कार्य समीकरण: 3/14 + (x-2)/18 + x/21 = 1। हल करने पर: 3/14 + x/18 - 2/18 + x/21 = 1। इससे x = 9 दिन मिलता है।
क्यों यह प्रश्न: Efficiency को ratio में convert करना और उससे time निकालना — advanced level का testing point।
समाधान का रास्ता:
- A, B की तुलना में 3/4 समय में आधा काम → A की दर = (1/2)÷(3/4) = 2{}{3} of B की दर।
- Efficiency ratio A:B = 2:3।
- मिलकर efficiency = 5 parts। मिलकर 18 दिन → 5 parts = 1{}{18} प्रतिदिन।
- B की दर = 3{}{5}×1{}{18}=1{}{30}।
- B अकेले = 30 दिन।
A does half as much work as B in three-fourth of the time. If together they take 18 days to complete a work, how much time will B take to do it alone?
A, B के मुकाबले तीन-चौथाई समय में आधा काम करता है। अगर दोनों मिलकर किसी काम को 18 दिन में पूरा करते हैं, तो B अकेले उसे कितने दिनों में पूरा करेगा?
- 30 days
- 36 days
- 42 days
- 45 days
- 30 दिन
- 36 दिन
- 42 दिन
- 45 दिन
Solutionसमाधान
If A does half work in 3/4 time compared to B, A's efficiency = (1/2)/(3/4) = 2/3 of B's efficiency. Let B's rate = x, A's rate = 2x/3. Combined: x + 2x/3 = 5x/3 = 1/18. So x = 3/90 = 1/30. B takes 30 days alone.
यदि A, B की तुलना में 3/4 समय में आधा काम करता है, तो A की दक्षता = B की दक्षता का 2/3। B की दर = x मानते हुए, संयुक्त दर = 5x/3 = 1/18। अतः x = 1/30। B अकेले 30 दिन लेता है।
आम गलतियाँ
-
दक्षता और समय को directly proportional मानना: "B, A से 25% अधिक कुशल है तो B 25% कम समय लेगा" — यह गलत है। अगर A 20 दिन लेता है तो B 16 दिन लेगा (20% कम, 25% नहीं)। Efficiency और time का inverse relation है — Time=EfficiencyWork।
-
Outlet pipe की दर धनात्मक रखना: तीन पाइपों के सवाल में निकासी पाइप की दर घटानी है, जोड़नी नहीं। यह सबसे common mistake है — Net rate = (+1{}{6})+(+1{}{8})+(−1{}{12})।
-
एकांतर दिन में शेष कार्य का हिसाब न लगाना: "8 cycles × cycle-कार्य = 1" assume कर लेना। हमेशा floor लो और शेष manually calculate करो — कई बार cycle पूरी नहीं होती और आधे दिन में काम खत्म हो जाता है।
-
"B, काम पूरा होने से 2 दिन पहले जाता है" में B का कार्यकाल (T−2) की जगह (T) रखना: जो व्यक्ति पहले चला जाए, उसके दिन कम होते हैं। Variable equation में यही confusion सबसे ज़्यादा गलत answers देती है।
-
LCM निकाले बिना fraction में सीधे जोड़ना: जैसे 1{}{18}+1{}{15} को 2{}{33} लिखना — यह arithmetic error है। LCM method में यह गलती होती ही नहीं क्योंकि integers में काम होता है।
-
रिसाव के सवाल में "भरने का समय बढ़ा" देखकर outlet की दर जोड़ना: रिसाव की दर = (बिना रिसाव की दर) − (रिसाव के साथ की दर)। 1{}{4}−1{}{5}=1{}{20}। जो student 1{}{4}+1{}{5} करता है — उसका answer हमेशा गलत आएगा।
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