कार्य, ऊर्जा और शक्ति

 Q1. भौतिकी के अनुसार 'कार्य' (Work) होने के लिए निम्नलिखित में से कौन सी दो शर्तों का पूरा होना अनिवार्य है?

(a) केवल वस्तु पर बल लगना चाहिए

(b) बल लगना चाहिए और वस्तु में बल की दिशा में विस्थापन (Displacement) होना चाहिए

(c) वस्तु का द्रव्यमान शून्य होना चाहिए

(d) केवल वस्तु का वेग बदलना चाहिए

Ans. (b)

Solution: कार्य तभी माना जाता है जब किसी वस्तु पर कोई बाहरी बल लगाया जाए और वह वस्तु अपनी जगह से विस्थापित हो।

Q2. यदि किसी वस्तु पर बल लगाया जाए परंतु विस्थापन शून्य हो, तो किया गया कार्य कितना होगा?

(a) अधिकतम

(b) ऋणात्मक

(c) शून्य (Zero)

(d) अनंत

Ans. (c)

Solution: कार्य = बल x विस्थापन। चूंकि विस्थापन शून्य है, इसलिए बल लगाने के बावजूद किया गया कुल कार्य शून्य होगा (जैसे दीवार को धक्का देना)।

Q3. कुली अपने सिर पर भारी सूटकेस उठाकर प्लेटफॉर्म पर क्षैतिज रूप से (सीधा) चल रहा है। भौतिकी के अनुसार गुरुत्व बल के विरुद्ध उसके द्वारा किया गया कार्य शून्य क्यों माना जाता है?

(a) क्योंकि कुली बहुत ताकतवर है

(b) क्योंकि कुली पर कोई बल नहीं लग रहा है

(c) क्योंकि बल (नीचे की ओर) और विस्थापन (आगे की ओर) के बीच का कोण 90 डिग्री है

(d) क्योंकि सूटकेस का द्रव्यमान स्थिर है

Ans. (c)

Solution: जब बल और विस्थापन एक-दूसरे के लंबवत (90 डिग्री पर) होते हैं, तो कार्य का मान शून्य होता है।

Q4. कार्य (Work) और ऊर्जा (Energy) का SI मात्रक निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) न्यूटन

(b) जूल (Joule)

(c) वाट

(d) पास्कल

Ans. (b)

Solution: कार्य और ऊर्जा दोनों का SI मात्रक 'जूल' होता है। 1 जूल = 1 न्यूटन x 1 मीटर।

Q5. कार्य किस प्रकार की भौतिक राशि है?

(a) सदिश राशि (Vector)

(b) अदिश राशि (Scalar)

(c) विमाहीन राशि

(d) पूरक राशि

Ans. (b)

Solution: कार्य दो सदिश राशियों (बल और विस्थापन) का अदिश गुणनफल (Dot Product) होता है। इसकी केवल मात्रा होती है, दिशा नहीं, अतः यह अदिश राशि है।

Q6. किसी वस्तु में उसकी गति या वेग के कारण कार्य करने की जो क्षमता होती है, उसे क्या कहते हैं?

(a) स्थितिज ऊर्जा

(b) गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy)

(c) रासायनिक ऊर्जा

(d) गुरुत्वीय ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: किसी भी गतिमान वस्तु में उसकी गति के कारण निहित ऊर्जा को गतिज ऊर्जा कहा जाता है।

Q7. गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy) का गणितीय सूत्र निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) K.E. = m x g x h

(b) K.E. = 1/2 x m x v^2

(c) K.E. = m x v

(d) K.E. = 1/2 x m^2 x v

Ans. (b)

Solution: गतिज ऊर्जा का सूत्र 1/2 x द्रव्यमान x (वेग)^2 होता है।

Q8. यदि किसी गतिमान वस्तु का द्रव्यमान (Mass) दोगुना कर दिया जाए और वेग समान रहे, तो उसकी गतिज ऊर्जा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) आधी हो जाएगी

(b) दोगुनी हो जाएगी (Doubled)

(c) चार गुना हो जाएगी

(d) अपरिवर्तित रहेगी

Ans. (b)

Solution: गतिज ऊर्जा द्रव्यमान (m) के सीधे समानुपाती होती है। अतः द्रव्यमान दोगुना करने पर गतिज ऊर्जा भी दोगुनी हो जाएगी।

Q9. यदि किसी वस्तु का वेग (Velocity) दोगुना कर दिया जाए, तो उसकी गतिज ऊर्जा कितनी हो जाएगी?

(a) दोगुनी

(b) आधी

(c) चार गुना (Four Times)

(d) आठ गुना

Ans. (c)

Solution: गतिज ऊर्जा में वेग का वर्ग (v^2) होता है। वेग को दोगुना करने पर उसका वर्ग होने से गतिज ऊर्जा चार गुना (2 का वर्ग = 4) हो जाती है।

Q10. हवा में उड़ते हुए एक पक्षी या चलते हुए हवाई जहाज में कौन सी ऊर्जा निहित होती है?

(a) केवल गतिज ऊर्जा

(b) केवल स्थितिज ऊर्जा

(c) गतिज और स्थितिज ऊर्जा दोनों (Both K.E. and P.E.)

(d) केवल परमाणु ऊर्जा

Ans. (c)

Solution: हवाई जहाज गति में है इसलिए उसमें गतिज ऊर्जा है, और वह जमीन से ऊंचाई पर है इसलिए उसमें स्थितिज ऊर्जा भी है। इन दोनों के योग को यांत्रिक ऊर्जा कहते हैं।

Q11. बंदूक से छोड़ी गई गोली में तीव्र गति के कारण कौन सी ऊर्जा होती है जो लक्ष्य को भेद देती है?

(a) रासायनिक ऊर्जा

(b) गतिज ऊर्जा

(c) स्थितिज ऊर्जा

(d) ध्वनि ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: अत्यधिक वेग होने के कारण गोली में बहुत अधिक मात्रा में गतिज ऊर्जा निहित होती है।

Q12. संवेग (p) और गतिज ऊर्जा (K.E.) के बीच सही संबंध दर्शाने वाला सूत्र कौन सा है?

(a) K.E. = p / 2m

(b) K.E. = p^2 / 2m

(c) K.E. = 2m / p^2

(d) K.E. = m x p^2

Ans. (b)

Solution: गतिज ऊर्जा और संवेग में संबंध का सूत्र K.E. = p^2 / 2m होता है, जहाँ p संवेग और m द्रव्यमान है।

Q13. यदि किसी वस्तु का रेखीय संवेग (Linear Momentum) दोगुना कर दिया जाए, तो उसकी गतिज ऊर्जा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) दोगुनी हो जाएगी

(b) चार गुना हो जाएगी (Four Times)

(c) आधी हो जाएगी

(d) अपरिवर्तित रहेगी

Ans. (b)

Solution: सूत्र K.E. = p^2 / 2m के अनुसार, संवेग (p) का वर्ग होने के कारण संवेग दोगुना करने पर गतिज ऊर्जा चार गुना हो जाएगी।

Q14. जब कोई बल वस्तु की गति की विपरीत दिशा में लगाया जाता है (जैसे ब्रेक लगाना), तो किया गया कार्य कैसा होता है?

(a) धनात्मक

(b) ऋणात्मक (Negative)

(c) शून्य

(d) अनंत

Ans. (b)

Solution: जब बल और विस्थापन की दिशा एक-दूसरे के विपरीत (180 डिग्री) होती है, तो किया गया कार्य ऋणात्मक होता है।

Q15. किसी वस्तु पर लगने वाले बल द्वारा किया गया कार्य बल और विस्थापन के बीच के किस फलन (Trigonometric Function) पर निर्भर करता है?

(a) साइन (Sine)

(b) कोसाइन (Cosine / cos theta)

(c) टेंजेंट (Tangent)

(d) सेकेंट

Ans. (b)

Solution: कार्य का विस्तृत सूत्र W = F x d x cos(theta) होता है, जहाँ theta बल और विस्थापन के बीच का कोण है।

Q16. बहते हुए पानी या तीव्र गति से चलने वाली हवा (पवन) में कौन सी ऊर्जा पाई जाती है?

(a) स्थितिज ऊर्जा

(b) गतिज ऊर्जा

(c) रासायनिक ऊर्जा

(d) नाभिकीय ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: बहते पानी और चलती हवा में प्रवाह या गति होने के कारण गतिज ऊर्जा होती है, जिसका उपयोग टरबाइन चलाने में किया जाता है।

Q17. कार्य-ऊर्जा प्रमेय (Work-Energy Theorem) के अनुसार, किसी वस्तु पर लगाए गए नेट बल द्वारा किया गया कार्य किसके बराबर होता है?

(a) वस्तु की स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन के

(b) वस्तु की गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के (Change in Kinetic Energy)

(c) वस्तु के कुल द्रव्यमान के

(d) वस्तु के संवेग के

Ans. (b)

Solution: कार्य-ऊर्जा प्रमेय कहती है कि किसी वस्तु पर किया गया कुल कार्य उसकी गतिज ऊर्जा में होने वाले बदलाव के ठीक बराबर होता है।

Q18. यदि किसी वस्तु का वेग आधा (Half) कर दिया जाए, तो उसकी गतिज ऊर्जा कितनी रह जाएगी?

(a) आधी

(b) एक-चौथाई (One-Fourth)

(c) दोगुनी

(d) अपरिवर्तित

Ans. (b)

Solution: वेग आधा करने पर, वर्ग होने के कारण गतिज ऊर्जा (1/2)^2 = 1/4 अर्थात एक-चौथाई रह जाएगी।

Q19. भारी वस्तु और हल्की वस्तु का संवेग (Momentum) समान है। किसकी गतिज ऊर्जा अधिक होगी?

(a) भारी वस्तु की

(b) हल्की वस्तु की (Lighter Body)

(c) दोनों की समान होगी

(d) द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करेगा

Ans. (b)

Solution: K.E. = p^2 / 2m के अनुसार, समान संवेग होने पर गतिज ऊर्जा द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होती है। अतः हल्की वस्तु की गतिज ऊर्जा अधिक होगी।

Q20. एक पिंड को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है। जैसे-जैसे पिंड ऊपर जाता है, उसकी गतिज ऊर्जा पर क्या प्रभाव पड़ता है?

(a) बढ़ती है

(b) घटती है (Decreases)

(c) नियत रहती है

(d) पहले घटती है फिर बढ़ती है

Ans. (b)

Solution: ऊपर जाते समय गुरुत्वाकर्षण बल के कारण पिंड का वेग लगातार कम होता जाता है, जिससे उसकी गतिज ऊर्जा घटती है और स्थितिज ऊर्जा बढ़ती है।

Q21. पृथ्वी की ओर मुक्त रूप से गिरती हुई किसी वस्तु की गतिज ऊर्जा में क्या परिवर्तन होता है?

(a) लगातार घटती है

(b) लगातार बढ़ती है (Increases)

(c) शून्य हो जाती है

(d) नियत रहती है

Ans. (b)

Solution: नीचे गिरते समय गुरुत्वीय त्वरण के कारण वस्तु का वेग लगातार बढ़ता जाता है, जिससे उसकी गतिज ऊर्जा भी लगातार बढ़ती है।

Q22. कार्य का CGS मात्रक निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) जूल

(b) अर्ग (Erg)

(c) डाइन

(d) कैलोरी

Ans. (b)

Solution: कार्य का SI मात्रक जूल और CGS मात्रक 'अर्ग' होता है। 1 जूल = 10^7 अर्ग होता है।

Q23. एक कुली 15 किग्रा का बोझ जमीन से 2 मीटर ऊपर उठाकर अपने सिर पर रखता है। कुली द्वारा बोझे पर किया गया कार्य कितना होगा? (g = 10 मानकर)

(a) 30 जूल

(b) 150 जूल

(c) 300 जूल

(d) शून्य

Ans. (c)

Solution: कार्य = m x g x h = 15 x 10 x 2 = 300 जूल।

Q24. जब कोई उपग्रह (Satellite) पृथ्वी के चारों ओर वृत्ताकार कक्षा में चक्कर लगाता है, तो पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा उपग्रह पर किया गया कार्य कितना होता है?

(a) धनात्मक और बहुत अधिक

(b) ऋणात्मक

(c) शून्य (Zero)

(d) उपग्रह के द्रव्यमान के बराबर

Ans. (c)

Solution: वृत्ताकार पथ पर गुरुत्वाकर्षण बल केंद्र की ओर होता है और विस्थापन स्पर्श रेखा पर (90 डिग्री पर) होता है, इसलिए किया गया कार्य हमेशा शून्य होता है।

Q25. यदि बल F और विस्थापन d की दिशा के बीच का कोण न्यूनकोण (90 डिग्री से कम) हो, तो किया गया कार्य कैसा होगा?

(a) ऋणात्मक

(b) धनात्मक (Positive)

(c) शून्य

(d) उदासीन

Ans. (b)

Solution: जब कोण 90 डिग्री से कम होता है, तो cos(theta) का मान धनात्मक होता है, इसलिए कार्य भी धनात्मक माना जाता है।

Q26. किसी वस्तु में उसकी स्थिति (Position), आकार या विशेष विन्यास के कारण जो कार्य करने की क्षमता होती है, उसे क्या कहते हैं?

(a) गतिज ऊर्जा

(b) स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy)

(c) रासायनिक ऊर्जा

(d) विद्युत ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: वस्तु की स्थिति या विकृत आकार के कारण उसमें संचित ऊर्जा को स्थितिज ऊर्जा कहा जाता है।

Q27. पृथ्वी की सतह से 'h' ऊँचाई पर स्थित 'm' द्रव्यमान की वस्तु की गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का सूत्र क्या होता है?

(a) P.E. = 1/2 x m x g x h

(b) P.E. = m x g x h

(c) P.E. = m x g / h

(d) P.E. = m x v

Ans. (b)

Solution: गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का मानक सूत्र द्रव्यमान (m) x गुरुत्वीय त्वरण (g) x ऊँचाई (h) होता है।

Q28. घड़ी में चाबी भरने या कमानी को लपेटने पर उसमें कौन सी ऊर्जा संचित होती है?

(a) गतिज ऊर्जा

(b) प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा (Elastic Potential Energy)

(c) रासायनिक ऊर्जा

(d) चुंबकीय ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: चाबी भरने पर कमानी के आकार में खिंचाव या ऐंठन आती है, जिससे उसमें प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा जमा हो जाती है, जो बाद में सुइयों को घुमाती है।

Q29. तनी हुई धनुष की डोरी या दबी हुई स्प्रिंग में कौन सी ऊर्जा पाई जाती है?

(a) गतिज ऊर्जा

(b) स्थितिज ऊर्जा

(c) परमाणु ऊर्जा

(d) प्रकाश ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: खिंचे हुए धनुष या दबी स्प्रिंग के आकार में परिवर्तन के कारण उसमें स्थितिज ऊर्जा संचित रहती है। छोड़ते ही यह गतिज ऊर्जा में बदल जाती है।

Q30. बांध में रोककर इकट्ठा किए गए पानी (Stored Water in Dam) में कौन सी ऊर्जा निहित होती है?

(a) विद्युत ऊर्जा

(b) स्थितिज ऊर्जा

(c) गतिज ऊर्जा

(d) ऊष्मीय ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: बांध का पानी ऊंचाई पर स्थिर रहता है, इसलिए उसमें प्रचुर मात्रा में गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा होती है। जब इसे नीचे गिराया जाता है, तो यह गतिज ऊर्जा में बदल जाती है।

Q31. ऊर्जा संरक्षण के नियम (Law of Conservation of Energy) के अनुसार, ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा का मान हमेशा कितना रहता है?

(a) लगातार बढ़ता है

(b) लगातार घटता है

(c) नियत या सुरक्षित रहता है (Constant/Conserved)

(d) शून्य हो जाता है

Ans. (c)

Solution: ऊर्जा संरक्षण नियम के अनुसार ऊर्जा को न तो पैदा किया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में बदला जा सकता है। कुल ऊर्जा नियत रहती है।

Q32. किसी ऊँचाई से गिरते हुए पिंड की स्थितिज और गतिज ऊर्जा के योग (कुल यांत्रिक ऊर्जा) पर क्या प्रभाव पड़ता है?

(a) गतिज ऊर्जा बढ़ने से कुल ऊर्जा बढ़ती है

(b) स्थितिज ऊर्जा घटने से कुल ऊर्जा घटती है

(c) प्रत्येक बिंदु पर कुल यांत्रिक ऊर्जा नियत रहती है (Remains Constant)

(d) कुल ऊर्जा शून्य हो जाती है

Ans. (c)

Solution: गिरते समय स्थितिज ऊर्जा घटती है और ठीक उतनी ही मात्रा में गतिज ऊर्जा बढ़ती है। दोनों का योग (यांत्रिक ऊर्जा) हमेशा स्थिर रहता है।

Q33. जब एक सरल लोलक (Simple Pendulum) अपनी चरम स्थिति (Extreme Position/कोनों पर) पर होता है, तो उसमें कौन सी ऊर्जा अधिकतम होती है?

(a) केवल गतिज ऊर्जा

(b) केवल स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy Maximum)

(c) रासायनिक ऊर्जा

(d) शून्य ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: कोनों पर लोलक क्षण भर के लिए रुकता है (वेग शून्य = गतिज ऊर्जा शून्य) और उसकी ऊंचाई सबसे अधिक होती है, अतः वहाँ केवल स्थितिज ऊर्जा अधिकतम होती है।

Q34. सरल लोलक के अपनी माध्य स्थिति (Mean Position/बिल्कुल बीच में) से गुजरते समय उसमें कौन सी ऊर्जा अधिकतम होती है?

(a) गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy Maximum)

(b) स्थितिज ऊर्जा

(c) परमाणु ऊर्जा

(d) चुंबकीय ऊर्जा

Ans. (a)

Solution: बीच में लोलक की ऊंचाई सबसे कम होती है लेकिन उसका वेग सबसे अधिक होता है, इसलिए माध्य स्थिति में गतिज ऊर्जा अधिकतम होती है।

Q35. एक 10 किग्रा की वस्तु को जमीन से 6 मीटर की ऊँचाई तक उठाया जाता है। इसमें संचित स्थितिज ऊर्जा का मान क्या होगा? (g = 9.8 मानकर)

(a) 60 जूल

(b) 588 जूल

(c) 980 जूल

(d) 100 जूल

Ans. (b)

Solution: P.E. = m x g x h = 10 x 9.8 x 6 = 588 जूल।

Q36. स्प्रिंग को दबाने पर स्प्रिंग द्वारा किए गए कार्य और स्प्रिंग में संचित ऊर्जा की प्रकृति कैसी होती है?

(a) स्प्रिंग बल द्वारा कार्य ऋणात्मक होता है और ऊर्जा धनात्मक रूप से संचित होती है

(b) कोई ऊर्जा संचित नहीं होती

(c) कार्य शून्य होता है

(d) ऊर्जा घट जाती है

Ans. (a)

Solution: बाहरी बल स्प्रिंग के विरोधी बल के खिलाफ काम करता है, जिससे स्प्रिंग में धनात्मक स्थितिज ऊर्जा संचित होती है।

Q37. यदि किसी वस्तु की ऊँचाई पृथ्वी की सतह से दोगुनी कर दी जाए, तो उसकी गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) आधी हो जाएगी

(b) दोगुनी हो जाएगी (Doubled)

(c) चार गुना हो जाएगी

(d) अपरिवर्तित रहेगी

Ans. (b)

Solution: P.E. = mgh के अनुसार, स्थितिज ऊर्जा ऊँचाई (h) के सीधे समानुपाती होती है। ऊँचाई दोगुनी होने पर ऊर्जा भी दोगुनी होगी।

Q38. निम्नलिखित में से कौन सी ऊर्जा 'यांत्रिक ऊर्जा' (Mechanical Energy) के दो मुख्य रूपों को दर्शाती है?

(a) ऊष्मीय ऊर्जा और प्रकाश ऊर्जा

(b) गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा (K.E. and P.E.)

(c) रासायनिक और परमाणु ऊर्जा

(d) विद्युत और ध्वनि ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा के संयुक्त योग को ही यांत्रिक ऊर्जा कहा जाता है।

Q39. जब हम किसी स्प्रिंग को खींचते हैं या दबाते हैं, तो उसमें संचित ऊर्जा का परिमाण किस सूत्र द्वारा दिया जाता है?

(a) P.E. = mgh

(b) P.E. = 1/2 x k x x^2

(c) P.E. = k x x

(d) P.E. = 1/2 x m x v^2

Ans. (b)

Solution: स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा का सूत्र 1/2 x k x x^2 होता है, जहाँ k स्प्रिंग नियतांक है और x खिंचाव या दवाब की दूरी है।

Q40. घर्षण बल की उपस्थिति में जब यांत्रिक ऊर्जा घटती है, तो वह ऊर्जा नष्ट नहीं होती बल्कि किस रूप में बदल जाती है?

(a) रासायनिक ऊर्जा में

(b) ऊष्मीय या ध्वनि ऊर्जा में (Heat or Sound Energy)

(c) प्रकाश ऊर्जा में

(d) परमाणु ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: घर्षण के कारण नष्ट दिखने वाली ऊर्जा वास्तव में पुर्जों को गर्म करने (ऊष्मा) या आवाज पैदा करने (ध्वनि) में बदल जाती है।

Q41. किसी पिंड की मुक्त रूप से गिरने की प्रक्रिया में ऊर्जा का रूपांतरण किस प्रकार होता है?

(a) गतिज ऊर्जा का स्थितिज ऊर्जा में

(b) स्थितिज ऊर्जा का गतिज ऊर्जा में (Potential to Kinetic)

(c) रासायनिक ऊर्जा का ऊष्मीय ऊर्जा में

(d) परमाणु ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: ऊंचाई पर मौजूद स्थितिज ऊर्जा वस्तु के नीचे गिरने के साथ-साथ गतिज ऊर्जा में बदलती चली जाती है।

Q42. गुरुत्वाकर्षण बल किस प्रकार का बल है जिसके अंतर्गत यांत्रिक ऊर्जा हमेशा संरक्षित रहती है?

(a) असंरक्षी बल (Non-conservative)

(b) संरक्षी बल (Conservative Force)

(c) छद्म बल

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: संरक्षी बलों (जैसे गुरुत्वाकर्षण, स्थिरवैद्युत बल) के अंतर्गत किया गया कार्य पथ पर निर्भर नहीं करता और कुल यांत्रिक ऊर्जा हमेशा सुरक्षित रहती है।

Q43. घर्षण बल (Friction) किस प्रकार का बल है जो यांत्रिक ऊर्जा को ऊष्मा में बदल देता है?

(a) संरक्षी बल

(b) असंरक्षी बल (Non-conservative Force)

(c) केंद्रीय बल

(d) गुरुत्वीय बल

Ans. (b)

Solution: घर्षण एक असंरक्षी बल है। इसके विरुद्ध किया गया कार्य पूरी तरह वापस प्राप्त नहीं किया जा सकता और यह यांत्रिक ऊर्जा को ऊष्मा में बदल देता है।

Q44. जब कोई पटाखा फूटता है, तो उसमें संचित ऊर्जा का रूपांतरण किन रूपों में होता है?

(a) केवल प्रकाश में

(b) रासायनिक ऊर्जा का ध्वनि, प्रकाश और ऊष्मीय ऊर्जा में

(c) यांत्रिक ऊर्जा का परमाणु ऊर्जा में

(d) विद्युत ऊर्जा का ध्वनि में

Ans. (b)

Solution: बारूद में संचित रासायनिक ऊर्जा विस्फोट के बाद आवाज (ध्वनि), चमक (प्रकाश) और गर्मी (ऊष्मा) में बदल जाती है।

Q45. अल्बर्ट आइंस्टीन के अनुसार द्रव्यमान (Mass) को भी ऊर्जा में बदला जा सकता है। उनका प्रसिद्ध द्रव्यमान-ऊर्जा समतुल्यता सूत्र कौन सा है?

(a) E = m x g x h

(b) E = m x c^2

(c) E = 1/2 x m x v^2

(d) E = p^2 / 2m

Ans. (b)

Solution: आइंस्टीन का प्रसिद्ध सूत्र E = m x c^2 है, जहाँ m द्रव्यमान और c प्रकाश का वेग है। यह परमाणु ऊर्जा का आधार है।

Q46. एक कार पहाड़ी पर चढ़ रही है। पहाड़ी पर चढ़ते समय कार में कौन सी ऊर्जा लगातार बढ़ती है?

(a) गतिज ऊर्जा

(b) स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy)

(c) रासायनिक ऊर्जा

(d) परमाणु ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: कार जैसे-जैसे ऊंचाई पर जाएगी, जमीन से उसकी दूरी (h) बढ़ने के कारण उसकी स्थितिज ऊर्जा लगातार बढ़ती जाएगी।

Q47. व्यावसायिक रूप से जल विद्युत संयंत्र (Hydroelectric Power Plant) पानी की किस ऊर्जा का उपयोग बिजली बनाने में करते हैं?

(a) पानी की रासायनिक ऊर्जा का

(b) ऊंचाई पर संचित स्थितिज ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में बदलकर (Potential to Kinetic to Electrical)

(c) पानी की परमाणु ऊर्जा का

(d) पानी के पृष्ठ तनाव का

Ans. (b)

Solution: बांध के पानी की स्थितिज ऊर्जा को पहले तेज बहाव (गतिज ऊर्जा) में बदला जाता है, जिससे टरबाइन घूमती है और बिजली बनती है।

Q48. क्या किसी वस्तु में बिना संवेग (Momentum) के गतिज ऊर्जा हो सकती है?

(a) हाँ, भारी वस्तुओं में हो सकती है

(b) नहीं, गतिज ऊर्जा के लिए वेग अनिवार्य है और वेग होने पर संवेग अवश्य होगा

(c) केवल गैसों में हो सकती है

(d) हाँ, निर्वात में संभव है

Ans. (b)

Solution: संवेग p = mv और गतिज ऊर्जा K.E. = 1/2 mv^2 दोनों ही वेग पर निर्भर करते हैं। यदि वेग शून्य है तो दोनों शून्य होंगे, वेग होने पर दोनों उपस्थित होंगे।

Q49. जब हम किसी गेंद को ऊपर फेंकते हैं, तो उसकी उच्चतम बिंदु (Highest Point) पर पहुँचने पर उसकी गतिज ऊर्जा कितनी होती है?

(a) अधिकतम

(b) शून्य (Zero)

(c) प्रारंभिक ऊर्जा की दोगुनी

(d) ऋणात्मक

Ans. (b)

Solution: उच्चतम बिंदु पर गेंद एक पल के लिए रुकती है, जिससे उसका वेग शून्य हो जाता है। वेग शून्य होने से गतिज ऊर्जा भी शून्य हो जाती है और स्थितिज ऊर्जा अधिकतम होती है।

Q50. किसी निकाय की स्थितिज ऊर्जा कब घटती है?

(a) जब निकाय पर किसी असंरक्षी बल द्वारा कार्य किया जाए

(b) जब निकाय द्वारा किसी संरक्षी बल के विरुद्ध कार्य किया जाए

(c) जब निकाय स्वयं संरक्षी बल के प्रभाव में कार्य करता है

(d) जब वस्तु का वेग बढ़ता है

Ans. (c)

Solution: जब कोई निकाय स्वतः संरक्षी बल की दिशा में कार्य करता है (जैसे वस्तु का नीचे गिरना), तो उसकी स्थितिज ऊर्जा घटती है।

Q51. 'डायनमो' या विद्युत जनरेटर (Dynamo/Generator) का मुख्य कार्य ऊर्जा को किस रूप से किस रूप में बदलना है?

(a) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में

(b) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में (Mechanical to Electrical)

(c) रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में

(d) ध्वनि ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: डायनमो को जब घुमाया जाता है (यांत्रिक कार्य), तो वह विद्युत चुम्बकीय प्रेरण द्वारा बिजली (विद्युत ऊर्जा) पैदा करता है।

Q52. विद्युत मोटर (Electric Motor) निम्नलिखित में से किस ऊर्जा रूपांतरण के सिद्धांत पर कार्य करती है?

(a) यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में

(b) विद्युत ऊर्जा का यांत्रिक ऊर्जा में (Electrical to Mechanical)

(c) ऊष्मीय ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में

(d) प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: विद्युत मोटर (जैसे पंखे या मिक्सर की मोटर) बिजली का उपयोग करके घूमती है और यांत्रिक कार्य करती है।

Q53. जलती हुई 'मोमबत्ती' (Candle) में ऊर्जा का रूपांतरण किस प्रकार होता है?

(a) प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में

(b) रासायनिक ऊर्जा का ऊष्मीय और प्रकाश ऊर्जा में (Chemical to Heat and Light)

(c) यांत्रिक ऊर्जा का ध्वनि ऊर्जा में

(d) विद्युत ऊर्जा का ऊष्मा में

Ans. (b)

Solution: मोमबत्ती का मोम एक रसायन है। जलने पर वह रासायनिक ऊर्जा गर्मी (ऊष्मा) और उजाले (प्रकाश) में बदल जाती है।

Q54. विद्युत सेल या 'बैठरी' (Electric Cell/Battery) रासायनिक ऊर्जा को मुख्य रूप से किस ऊर्जा में परिवर्तित करती है?

(a) ध्वनि ऊर्जा में

(b) विद्युत ऊर्जा में (Chemical to Electrical)

(c) यांत्रिक ऊर्जा में

(d) परमाणु ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: बैटरी के अंदर मौजूद रसायनों के बीच अभिक्रिया होती है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह (बिजली) शुरू होता है।

Q55. लॉर्डस्पीकर (Loudspeaker) का मुख्य कार्य किस ऊर्जा को किस रूप में परिवर्तित करना है?

(a) ध्वनि ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में

(b) विद्युत ऊर्जा को ध्वनि ऊर्जा में (Electrical to Sound)

(c) ऊष्मीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में

(d) ध्वनि ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: लाउडस्पीकर बिजली के सिग्नलों (विद्युत ऊर्जा) को ग्रहण करके उन्हें तेज आवाज (ध्वनि ऊर्जा) में बदल देता है।

Q56. 'माइक्रोफोन' (Microphone/Mic) ध्वनि ऊर्जा को किस रूप में परिवर्तित करता है?

(a) यांत्रिक ऊर्जा में

(b) विद्युत ऊर्जा या इलेक्ट्रिकल सिग्नल में (Sound to Electrical)

(c) प्रकाश ऊर्जा में

(d) रासायनिक ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: जब हम माइक में बोलते हैं, तो हमारी ध्वनि तरंगें माइक के डायफ्राम को कँपाकर उसे बिजली के सिग्नलों में बदल देती हैं।

Q57. 'विद्युत बल्ब' या हीटर बिजली की ऊर्जा को किन रूपों में परिवर्तित करते हैं?

(a) विद्युत ऊर्जा को प्रकाश और ऊष्मीय ऊर्जा में (Electrical to Light and Heat)

(b) रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में

(c) यांत्रिक ऊर्जा को ध्वनि में

(d) परमाणु ऊर्जा को प्रकाश में

Ans. (a)

Solution: विद्युत बल्ब बिजली मिलने पर चमकता (प्रकाश) है और गर्म (ऊष्मा) भी हो जाता है। हीटर मुख्य रूप से ऊष्मा पैदा करता है।

Q58. सोलर सेल या 'सौर ऊर्जा प्लेट' (Solar Cell) सूर्य के प्रकाश को सीधे किस ऊर्जा में बदलती है?

(a) रासायनिक ऊर्जा में

(b) विद्युत ऊर्जा में (Light to Electrical)

(c) यांत्रिक ऊर्जा में

(d) ध्वनि ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: सोलर प्लेट पर जब धूप (फोटॉन या प्रकाश ऊर्जा) गिरती है, तो अर्धचालकों के कारण सीधे बिजली (विद्युत ऊर्जा) का निर्माण होता है।

Q59. 'सितार', गिटार या वीणा जैसे वाद्य यंत्र यांत्रिक ऊर्जा को किस ऊर्जा में रूपांतरित करते हैं?

(a) विद्युत ऊर्जा में

(b) ध्वनि ऊर्जा में (Mechanical to Sound)

(c) प्रकाश ऊर्जा में

(d) रासायनिक ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: जब सितार के तारों को उंगलियों से छेड़ा जाता है (यांत्रिक कार्य), तो तारों के कंपन से मधुर आवाज (ध्वनि ऊर्जा) निकलती है।

Q60. कोयले को जलाने पर कोयले में संचित ऊर्जा किस रूप में मुक्त होती है?

(a) रासायनिक ऊर्जा का ऊष्मीय ऊर्जा में रूपांतरण (Chemical to Heat)

(b) यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में

(c) परमाणु ऊर्जा का प्रकाश में

(d) ध्वनि ऊर्जा का विद्युत में

Ans. (a)

Solution: कोयला एक जीवाश्म ईंधन है। जलने पर इसकी रासायनिक ऊर्जा मुख्य रूप से गर्मी या ऊष्मीय ऊर्जा में बदल जाती है।

Q61. पेड़-पौधों द्वारा की जाने वाली 'प्रकाश संश्लेषण' (Photosynthesis) की क्रिया में किस ऊर्जा का रूपांतरण होता है?

(a) रासायनिक ऊर्जा का प्रकाश ऊर्जा में

(b) सौर/प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा में (Light to Chemical)

(c) यांत्रिक ऊर्जा का स्थितिज ऊर्जा में

(d) ऊष्मीय ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: पौधे सूर्य के प्रकाश (प्रकाश ऊर्जा) का उपयोग करके ग्लूकोज और भोजन (रासायनिक ऊर्जा) का निर्माण करते हैं।

Q62. जब हम 'ताली' बजाते हैं, तो हमारे हाथों की यांत्रिक ऊर्जा किस ऊर्जा में बदलती है?

(a) केवल प्रकाश ऊर्जा में

(b) ध्वनि और थोड़े अंश में ऊष्मीय ऊर्जा में (Sound and Heat)

(c) रासायनिक ऊर्जा में

(d) परमाणु ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: ताली बजाने पर हाथों की गति (यांत्रिक ऊर्जा) से आवाज (ध्वनि) निकलती है और बार-बार बजाने पर हाथ गर्म (ऊष्मा) भी हो जाते हैं।

Q63. थर्मल पावर प्लांट या 'ताप विद्युत गृह' में मुख्य रूप से किस ऊर्जा का रूपांतरण बिजली में किया जाता है?

(a) जल की गतिज ऊर्जा का

(b) ईंधनों की ऊष्मीय/रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में (Thermal to Electrical)

(c) वायु ऊर्जा का

(d) ज्वारीय ऊर्जा का

Ans. (b)

Solution: ताप विद्युत गृहों में कोयले या गैस को जलाकर पानी से भाप बनाई जाती है, जिससे टरबाइन चलाकर बिजली बनाई जाती है।

Q64. पवन चक्की (Windmill) हवा की किस ऊर्जा को यांत्रिक या विद्युत ऊर्जा में बदलती है?

(a) स्थितिज ऊर्जा को

(b) गतिज ऊर्जा को (Kinetic to Mechanical/Electrical)

(c) रासायनिक ऊर्जा को

(d) परमाणु ऊर्जा को

Ans. (b)

Solution: चलती हुई हवा की गतिज ऊर्जा पवन चक्की के बड़े पंखों को घुमाती है (यांत्रिक ऊर्जा), जिससे जनरेटर चलाकर बिजली बनाई जाती है।

Q65. हमारे शरीर में भोजन के पाचन के बाद ऊर्जा का संचित होना किस प्रकार की ऊर्जा का उदाहरण है?

(a) यांत्रिक ऊर्जा

(b) रासायनिक ऊर्जा (Chemical Energy)

(c) विद्युत ऊर्जा

(d) परमाणु ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: भोजन से प्राप्त ऊर्जा हमारे शरीर में एटीपी (ATP) नामक रसायनों के रूप में संचित होती है, जो रासायनिक ऊर्जा है।

Q66. भाप इंजन, डीजल इंजन या पेट्रोल इंजन मुख्य रूप से ऊष्मा (Heat) को किस ऊर्जा में बदलते हैं?

(a) विद्युत ऊर्जा में

(b) यांत्रिक ऊर्जा में (Heat to Mechanical)

(c) रासायनिक ऊर्जा में

(d) ध्वनि ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: इंजन ईंधन को जलाकर गर्मी पैदा करते हैं और उस ऊष्मा का उपयोग पिस्टन या पहियों को घुमाने (यांत्रिक कार्य) में करते हैं।

Q67. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (Nuclear Power Plants) में यूरेनियम के नाभिकीय विखंडन से उत्पन्न ऊर्जा को किस रूप में बदला जाता है?

(a) केवल ध्वनि ऊर्जा में

(b) नाभिकीय ऊर्जा को अंततः विद्युत ऊर्जा में (Nuclear to Electrical)

(c) यांत्रिक ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में

(d) सौर ऊर्जा को ऊष्मा में

Ans. (b)

Solution: परमाणु रिएक्टरों में नाभिकीय ऊर्जा से भयंकर ऊष्मा पैदा की जाती है, जिससे भाप बनाकर टरबाइन द्वारा बिजली बनाई जाती है।

Q68. विद्युत इस्त्री या 'प्रेस' (Electric Iron) बिजली की ऊर्जा को किस रूप में बदलती है?

(a) प्रकाश ऊर्जा में

(b) ऊष्मीय ऊर्जा (Heat Energy) में

(c) रासायनिक ऊर्जा में

(d) चुंबकीय ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: कपड़ों पर की जाने वाली प्रेस बिजली मिलने पर नाइक्रोम के तार के कारण अत्यधिक गर्म (ऊष्मीय ऊर्जा) हो जाती है।

Q69. गैस स्टोव या एलपीजी सिलेंडर का जलना ऊर्जा के किस रूपांतरण को दर्शाता है?

(a) विद्युत ऊर्जा का प्रकाश में

(b) रासायनिक ऊर्जा का ऊष्मीय और प्रकाश ऊर्जा में

(c) यांत्रिक ऊर्जा का स्थितिज ऊर्जा में

(d) परमाणु ऊर्जा का ध्वनि में

Ans. (b)

Solution: एलपीजी गैस में संचित रासायनिक ऊर्जा जलने पर रसोई पकाने के लिए ऊष्मा (गर्मी) और नीली लौ (प्रकाश) में बदलती है।

Q70. हेडफोन या इयरफोन मोबाइल से मिलने वाले करंट को किस रूप में बदलते हैं?

(a) प्रकाश ऊर्जा में

(b) ध्वनि ऊर्जा (Sound Energy) में

(c) यांत्रिक ऊर्जा में

(d) रासायनिक ऊर्जा में

Ans. (b)

Solution: इयरफोन के छोटे स्पीकर विद्युत सिग्नलों को ध्वनि तरंगों में बदलकर हमारे कानों तक पहुँचाते हैं।

Q71. जब हम किसी कार में ब्रेक लगाते हैं, तो कार की गतिज ऊर्जा कहाँ चली जाती है?

(a) वह नष्ट हो जाती है

(b) ब्रेक पैड और टायरों के बीच घर्षण के कारण ऊष्मीय ऊर्जा में बदल जाती है

(c) कार की टंकी में पेट्रोल बन जाती है

(d) कार की स्थितिज ऊर्जा बन जाती है

Ans. (b)

Solution: ब्रेक लगाने पर कार की गतिज ऊर्जा टायरों और सड़क तथा ब्रेक शू के बीच रगड़ के कारण गर्मी (ऊष्मा) में तब्दील हो जाती है।

Q72. बांध के नीचे गिरने वाले पानी से टरबाइन का घूमना ऊर्जा के किस रूप को दर्शाता है?

(a) स्थितिज ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में सीधा बदलाव

(b) पानी की गतिज ऊर्जा का टरबाइन की यांत्रिक घूर्णन ऊर्जा में रूपांतरण

(c) रासायनिक ऊर्जा का यांत्रिक में बदलाव

(d) परमाणु ऊर्जा का गतिज में बदलाव

Ans. (b)

Solution: गिरते पानी का तीव्र वेग (गतिज ऊर्जा) टरबाइन के पंखों को घुमाकर उसे यांत्रिक ऊर्जा प्रदान करता है।

Q73. फोटोइलेक्ट्रिक सेल (Photoelectric Cell) का मुख्य कार्य क्या है?

(a) बिजली को प्रकाश में बदलना

(b) प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना (Light to Electrical)

(c) ध्वनि को प्रकाश में बदलना

(d) रासायनिक ऊर्जा को ऊष्मा में बदलना

Ans. (b)

Solution: फोटोइलेक्ट्रिक सेल पर प्रकाश गिरने पर उसमें से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है, जिससे बिजली बनती है।

Q74. विद्युत टोस्टर (Electric Toaster) ब्रेड सेकने के लिए किस ऊर्जा का उपयोग करता है?

(a) विद्युत ऊर्जा का ऊष्मीय ऊर्जा में रूपांतरण करके

(b) रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करके

(c) यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करके

(d) ध्वनि ऊर्जा का उपयोग करके

Ans. (a)

Solution: टोस्टर बिजली की ऊर्जा को ऊष्मा में बदलकर ब्रेड को सेकता है।

Q75. जब कोई तीरंदाज धनुष से तीर चलाता है, तो तीर के आगे बढ़ने में ऊर्जा का कौन सा रूपांतरण काम करता है?

(a) तीर की गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में बदलती है

(b) धनुष की कमान में संचित स्थितिज ऊर्जा तीर को गतिज ऊर्जा के रूप में मिलती है

(c) रासायनिक ऊर्जा यांत्रिक में बदलती है

(d) परमाणु ऊर्जा प्रकाश में बदलती है

Ans. (b)

Solution: कमान को खींचने पर जो स्थितिज ऊर्जा जमा हुई थी, वह छोड़ते ही तीर को तीव्र वेग (गतिज ऊर्जा) के रूप में प्राप्त होती है।

Q76. भौतिक विज्ञान में 'शक्ति' या सामर्थ्य (Power) की सही परिभाषा क्या है?

(a) कार्य करने की कुल क्षमता

(b) कार्य करने की समय दर (Rate of Doing Work)

(c) वस्तु का कुल संवेग

(d) लगाए गए बल का परिमाण

Ans. (b)

Solution: कोई व्यक्ति या मशीन प्रति सेकंड कितना कार्य कर सकती है, अर्थात कार्य करने की गति या दर को शक्ति कहते हैं।

Q77. शक्ति (Power) का गणितीय सूत्र निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) P = W x t

(b) P = W / t

(c) P = m x g

(d) P = 1/2 x m x v

Ans. (b)

Solution: शक्ति (P) = कार्य (W) / समय (t)।

Q78. शक्ति का SI मात्रक 'वाट' (Watt) किस वैज्ञानिक के सम्मान में रखा गया है?

(a) आइजैक न्यूटन

(b) जेम्स वाट (James Watt)

(c) थॉमस एडिसन

(d) अल्बर्ट आइंस्टीन

Ans. (b)

Solution: भाप इंजन के आविष्कारक जेम्स वाट के सम्मान में शक्ति का SI मात्रक 'वाट' रखा गया है। 1 वाट = 1 जूल / 1 सेकंड।

Q79. 1 हॉर्स पावर (Horse Power / अश्वशक्ति) में कितने वाट होते हैं, जो इंजनों की शक्ति मापने का व्यावहारिक मात्रक है?

(a) 500 वाट

(b) 746 वाट (746 Watt)

(c) 1000 वाट

(d) 600 वाट

Ans. (b)

Solution: भारी मशीनों और इंजनों की शक्ति को हॉर्स पावर (HP) में मापा जाता है। 1 HP = 746 वाट होता है।

Q80. किलोवाट घंटा (kWh) निम्नलिखित में से किस भौतिक राशि का मात्रक है, जिसमें अक्सर भ्रम होता है?

(a) शक्ति का

(b) ऊर्जा का (Energy)

(c) बल का

(d) समय का

Ans. (b)

Solution: किलोवाट शक्ति का मात्रक है, लेकिन जब इसमें घंटे (समय) का गुणा हो जाता है, तो यह ऊर्जा (Power x Time = Energy) का मात्रक बन जाता है। इसे कमर्शियल यूनिट कहते हैं।

Q81. बल (F) और वेग (v) के गुणनफल के रूप में शक्ति को किस सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है?

(a) P = F / v

(b) P = F x v

(c) P = F x v^2

(d) P = m x F x v

Ans. (b)

Solution: चूंकि कार्य W = F x d होता है, इसलिए P = W/t = F x (d/t) = F x v (शक्ति = बल x वेग) होता है।

Q82. एक मशीन 10 सेकंड में 500 जूल कार्य करती है। उस मशीन की शक्ति कितनी होगी?

(a) 5000 वाट

(b) 50 वाट (50 Watt)

(c) 5 जूल

(d) 250 वाट

Ans. (b)

Solution: शक्ति P = W / t = 500 / 10 = 50 वाट।

Q83. हमारे घरों में बिजली के बिल में आने वाली '1 यूनिट' वास्तव में कितने जूल ऊर्जा के बराबर होती है?

(a) 1000 जूल

(b) 3.6 x 10^6 जूल

(c) 36 x 10^5 जूल

(d) (b) और (c) दोनों

Ans. (d)

Solution: 1 यूनिट = 1 kWh = 1000 वाट x 3600 सेकंड = 36,000,000 जूल = 3.6 x 10^6 जूल होता है।

Q84. कार्य करने की कुल क्षमता (Total Capacity of Doing Work) को क्या कहा जाता है?

(a) शक्ति

(b) ऊर्जा (Energy)

(c) बल

(d) त्वरण

Ans. (b)

Solution: कार्य करने की दर को शक्ति कहते हैं, परंतु कार्य करने की कुल क्षमता को 'ऊर्जा' कहा जाता है।

Q85. कोई पिंड एकसमान चाल से वृत्ताकार पथ पर गति कर रहा है। उस पिंड पर अभिकेंद्रीय बल द्वारा किया गया नेट कार्य हमेशा कितना होगा?

(a) लगातार बढ़ेगा

(b) शून्य (Zero)

(c) ऋणात्मक

(d) अनंत

Ans. (b)

Solution: वृत्तीय गति में अभिकेंद्रीय बल हमेशा विस्थापन के लंबवत होता है, अतः इसके द्वारा किया गया कार्य हमेशा शून्य होता है।

Q86. यदि कोई व्यक्ति किसी भारी बक्से को लेकर 1 घंटे तक एक ही स्थान पर खड़ा रहता है, तो भौतिकी के अनुसार उसके द्वारा किया गया कार्य कितना होगा?

(a) अत्यधिक धनात्मक

(b) शून्य (Zero)

(c) ऋणात्मक

(d) समय के अनुपात में बढ़ेगा

Ans. (b)

Solution: बक्सा लेकर खड़े रहने पर व्यक्ति थक जरूर जाएगा, लेकिन बक्से में कोई विस्थापन (d = 0) न होने के कारण भौतिकी के अनुसार किया गया कार्य शून्य होगा।

Q87. 1 मेगावाट (MW) में कितने वाट के बराबर शक्ति होती है?

(a) 10^3 वाट

(b) 10^6 वाट (10^6 Watt)

(c) 10^9 वाट

(d) 10^-6 वाट

Ans. (b)

Solution: मेगा उपसर्ग का अर्थ दस लाख (10^6) होता है। अतः 1 मेगावाट = 1,000,000 वाट या 10^6 वाट।

Q88. 1 किलोवाट (kW) की शक्ति किसके तुल्य होती है?

(a) 100 वाट

(b) 1000 जूल प्रति सेकंड (1000 J/s)

(c) 10 जूल

(d) 746 वाट

Ans. (b)

Solution: 1 किलोवाट = 1000 वाट। और वाट का अर्थ जूल/सेकंड होता है, इसलिए यह 1000 जूल/सेकंड के बराबर है।

Q89. जब कोई स्प्रिंग अपनी सामान्य लंबाई की तुलना में अधिक खींची जाती है, तो स्प्रिंग के अंदर उत्पन्न रीस्टोरिंग बल (प्रत्यनयन बल) की दिशा कैसी होती है?

(a) खिंचाव की दिशा में ही

(b) खिंचाव की विपरीत दिशा में (Opposite to Stretch)

(c) लंबवत दिशा में

(d) शून्य होती है

Ans. (b)

Solution: स्प्रिंग का आंतरिक बल हमेशा उसे वापस अपनी मूल स्थिति में लाने का प्रयास करता है, इसलिए यह बाहरी खिंचाव के विपरीत कार्य करता है।

Q90. सौर सेल पैनलों में प्रयुक्त होने वाली मुख्य सामग्री (Material) कौन सी है जो प्रकाश को बिजली में बदलती है?

(a) ताँबा

(b) सिलिकॉन (Silicon / अर्धचालक)

(c) लोहा

(d) प्लास्टिक

Ans. (b)

Solution: सोलर सेलों में सिलिकॉन जैसे अर्धचालकों का उपयोग किया जाता है, जो फोटोवोल्टिक प्रभाव द्वारा बिजली बनाते हैं।

Q91. किसी वस्तु की गतिज ऊर्जा (K.E.) कभी भी कैसी नहीं हो सकती, जबकि स्थितिज ऊर्जा वैसी हो सकती है?

(a) धनात्मक

(b) ऋणात्मक (Negative)

(c) शून्य

(d) नियत

Ans. (b)

Solution: गतिज ऊर्जा में द्रव्यमान (m) और वेग का वर्ग (v^2) होता है, जो दोनों कभी ऋणात्मक नहीं हो सकते। अतः गतिज ऊर्जा हमेशा धनात्मक या शून्य होती है, ऋणात्मक नहीं। स्थितिज ऊर्जा ऋणात्मक हो सकती है।

Q92. उड़ते हुए हेलीकॉप्टर के अचानक एक ही स्थान पर हवा में स्थिर (Hovering) हो जाने पर उसमें कौन सी ऊर्जा शेष बचती है?

(a) केवल गतिज ऊर्जा

(b) केवल गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा (Only Potential Energy)

(c) यांत्रिक ऊर्जा शून्य हो जाती है

(d) रासायनिक ऊर्जा

Ans. (b)

Solution: एक जगह स्थिर हो जाने पर हेलीकॉप्टर का वेग शून्य हो जाता है जिससे गतिज ऊर्जा शून्य हो जाती है, परंतु ऊंचाई पर होने के कारण उसमें केवल स्थितिज ऊर्जा बची रहती है।

Q93. बांध के टरबाइन ब्लेडों पर गिरने वाले पानी में कौन सी ऊर्जा कनवर्टर की भूमिका निभाती है?

(a) रासायनिक से विद्युत

(b) स्थितिज ऊर्जा से गतिज ऊर्जा और फिर यांत्रिक घूर्णन ऊर्जा

(c) परमाणु से प्रकाश

(d) ध्वनि से विद्युत

Ans. (b)

Solution: यह ऊंचाई पर जमा पानी की स्थितिज ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में और फिर ब्लेडों को घुमाकर यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है।

Q94. दो समान द्रव्यमान के पिंड क्रमशः 'v' और '3v' के वेग से चल रहे हैं। उनकी गतिज ऊर्जाओं का अनुपात क्या होगा?

(a) 1:3

(b) 1:9

(c) 3:1

(d) 9:1

Ans. (b)

Solution: गतिज ऊर्जा वेग के वर्ग के समानुपाती होती है। वेग का अनुपात 1:3 है, तो ऊर्जा का अनुपात (1)^2 : (3)^2 = 1:9 होगा।

Q95. स्वतंत्रता पूर्वक गिरती हुई वस्तु के जमीन से टकराने के ठीक पहले वाले बिंदु पर उसकी ऊर्जा की स्थिति क्या होती है?

(a) स्थितिज ऊर्जा अधिकतम होती है

(b) गतिज ऊर्जा अधिकतम और स्थितिज ऊर्जा न्यूनतम (लगभग शून्य) होती है

(c) कुल ऊर्जा नष्ट हो जाती है

(d) रासायनिक ऊर्जा बढ़ जाती है

Ans. (b)

Solution: टकराने से ठीक पहले वस्तु का वेग उच्चतम होता है (गतिज ऊर्जा अधिकतम) और ऊंचाई शून्य के पास होती है (स्थितिज ऊर्जा न्यूनतम)।

Q96. घर्षण रहित वातावरण में एक आदर्श झुके हुए तल (Inclined Plane) पर नीचे सरकते हुए ब्लॉक की कुल यांत्रिक ऊर्जा में क्या बदलाव आता है?

(a) लगातार बढ़ती है

(b) लगातार घटती है

(c) पूरी प्रक्रिया के दौरान नियत रहती है (Remains Constant)

(d) नीचे पहुँचकर शून्य हो जाती है

Ans. (c)

Solution: चूंकि वातावरण घर्षण रहित (संरक्षी) है, इसलिए यांत्रिक ऊर्जा का कोई नुकसान नहीं होगा और वह पूरी तरह संरक्षित या नियत रहेगी।

Q97. पवन चक्कियों को स्थापित करने के लिए हवा की न्यूनतम गति लगभग कितनी होनी चाहिए ताकि वे प्रभावी रूप से बिजली बना सकें?

(a) 5 किमी/घंटा

(b) 15 किमी/घंटा (15 km/h)

(c) 50 किमी/घंटा

(d) 100 किमी/घंटा

Ans. (b)

Solution: पवन चक्की टरबाइन को सुचारू रूप से चलाने और पर्याप्त गतिज ऊर्जा प्राप्त करने के लिए हवा की गति कम से कम 15 किमी प्रति घंटा होनी चाहिए।

Q98. निम्नलिखित में से कौन सा उपकरण यांत्रिक ऊर्जा को ध्वनि ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जाना जाता है?

(a) माइक्रोफोन

(b) लाउडस्पीकर

(c) स्कूल की घंटी या मंदिर का घंटा (Bell)

(d) सोलर प्लेट

Ans. (c)

Solution: जब घंटी पर चोट की जाती है (यांत्रिक कार्य), तो उसके कंपन से तेज ध्वनि तरंगें पैदा होती हैं।

Q99. शक्ति (Power) किस प्रकार की भौतिक राशि है?

(a) सदिश राशि

(b) अदिश राशि (Scalar)

(c) पूरक राशि

(d) मात्रकहीन राशि

Ans. (b)

Solution: शक्ति कार्य और समय का अनुपात है, जो दोनों ही अदिश राशियाँ हैं। अतः शक्ति भी एक अदिश राशि है, इसकी कोई निश्चित दिशा नहीं होती।

Q100. यदि किसी प्रणाली द्वारा किए गए कार्य की गति बहुत धीमी हो, तो उस प्रणाली के संबंध में क्या कहा जाएगा?

(a) उसकी ऊर्जा शून्य है

(b) उसकी शक्ति (Power) कम है

(c) उसका द्रव्यमान बहुत अधिक है

(d) वह न्यूटन के नियमों का पालन नहीं कर रही है

Ans. (b)

Solution: कार्य को पूरा करने में यदि अधिक समय लगता है, तो शक्ति के सूत्र (P = W/t) के अनुसार उस प्रणाली की शक्ति कम मानी जाती है।