गति और बल (Motion and Force)

 Q1. न्यूटन के गति के किस नियम को 'जड़त्व का नियम' (Law of Inertia) भी कहा जाता है?

(a) प्रथम नियम

(b) द्वितीय नियम

(c) तृतीय नियम

(d) चतुर्थ नियम

Ans. (a)

Solution: न्यूटन के प्रथम नियम के अनुसार कोई वस्तु अपनी विराम या गति की अवस्था को तब तक बनाए रखती है जब तक बाहरी बल न लगे। इसे जड़त्व का नियम भी कहते हैं।

Q2. न्यूटन ने गति के नियमों का प्रतिपादन वर्ष 1687 में अपनी किस प्रसिद्ध पुस्तक में किया था?

(a) ऑप्टिक्स (Opticks)

(b) प्रिंसिपिया (Principia)

(c) डॉयलॉग्स

(d) द वर्ल्ड

Ans. (b)

Solution: न्यूटन की पुस्तक का पूरा नाम 'फिलोसॉफी नेचुरेलिस प्रिंसिपिया मैथमैटिका' (Principia) है, जो 1687 में प्रकाशित हुई थी।

Q3. गति के किस नियम से बल की परिभाषा (Definition of Force) प्राप्त होती है?

(a) प्रथम नियम

(b) द्वितीय नियम

(c) तृतीय नियम

(d) संवेग संरक्षण का नियम

Ans. (a)

Solution: न्यूटन के प्रथम नियम से बल की गुणात्मक परिभाषा प्राप्त होती है कि बल वह बाहरी कारक है जो वस्तु की स्थिति में परिवर्तन करता है।

Q4. गति के किस नियम से बल का व्यंजक या सूत्र (F = m x a) प्राप्त होता है?

(a) प्रथम नियम

(b) द्वितीय नियम

(c) तृतीय नियम

(d) गुरुत्वाकर्षण का नियम

Ans. (b)

Solution: द्वितीय नियम (संवेग परिवर्तन की दर) से बल का गणितीय सूत्र बल = द्रव्यमान x त्वरण प्राप्त होता है।

Q5. किसी वस्तु का जड़त्व (Inertia) मुख्य रूप से किस भौतिक राशि पर निर्भर करता है?

(a) वस्तु के वेग पर

(b) वस्तु के आकार पर

(c) वस्तु के द्रव्यमान (Mass) पर

(d) वस्तु के आयतन पर

Ans. (c)

Solution: द्रव्यमान ही जड़त्व की माप है। जिस वस्तु का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, उसका जड़त्व भी उतना ही अधिक होगा।

Q6. चलती हुई बस के अचानक रुकने पर उसमें बैठे यात्री आगे की ओर झुक जाते हैं। यह जड़त्व के किस रूप का उदाहरण है?

(a) विराम का जड़त्व

(b) गति का जड़त्व (Inertia of Motion)

(c) दिशा का जड़त्व

(d) गुरुत्व का नियम

Ans. (b)

Solution: बस के साथ यात्री का शरीर भी गति में रहता है। बस अचानक रुकती है तो पैर विराम में आ जाते हैं लेकिन ऊपर का हिस्सा गति के जड़त्व के कारण आगे बढ़ता है।

Q7. एक खड़ी हुई गाड़ी के अचानक चलने पर उसमें बैठा यात्री पीछे की ओर गिर जाता है। इसका कारण क्या है?

(a) गति का जड़त्व

(b) विराम का जड़त्व (Inertia of Rest)

(c) संवेग संरक्षण

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: गाड़ी के अचानक चलने पर यात्री के शरीर का निचला हिस्सा गति में आ जाता है, लेकिन ऊपरी हिस्सा विराम के जड़त्व के कारण स्थिर रहने का प्रयास करता है।

Q8. दरी या कंबल को छड़ी से पीटने पर धूल के कण बाहर निकल जाते हैं। यह घटना भौतिकी के किस नियम को दर्शाती है?

(a) न्यूटन का प्रथम नियम

(b) न्यूटन का द्वितीय नियम

(c) न्यूटन का तृतीय नियम

(d) ऊर्जा संरक्षण का नियम

Ans. (a)

Solution: डंडे से पीटने पर कंबल गति में आ जाता है, लेकिन धूल के कण विराम के जड़त्व के कारण अपने स्थान पर स्थिर रहते हैं और अलग हो जाते हैं।

Q9. प्रत्येक क्रिया के बराबर और विपरीत दिशा में एक प्रतिक्रिया होती है। यह न्यूटन का कौन सा नियम है?

(a) प्रथम नियम

(b) द्वितीय नियम

(c) तृतीय नियम (Action-Reaction Law)

(d) संवेग का नियम

Ans. (c)

Solution: यह न्यूटन का तृतीय नियम है। क्रिया और प्रतिक्रिया बल हमेशा दो अलग-अलग वस्तुओं पर एक ही समय में कार्य करते हैं।

Q10. बंदूक से गोली चलाने पर चलाने वाले व्यक्ति को पीछे की ओर धक्का लगता है। यह किसका उदाहरण है?

(a) गति का प्रथम नियम

(b) गति का द्वितीय नियम

(c) गति का तृतीय नियम

(d) जड़त्व आघूर्ण का नियम

Ans. (c)

Solution: गोली आगे की ओर जाती है (क्रिया बल) और बंदूक चलाने वाले के कंधे पर पीछे की ओर धक्का लगाती है (प्रतिक्रिया बल)।

Q11. रॉकेट का आगे बढ़ना न्यूटन के तृतीय नियम के अलावा किस सिद्धांत पर आधारित है?

(a) ऊर्जा संरक्षण

(b) रेखीय संवेग संरक्षण (Conservation of Linear Momentum)

(c) द्रव्यमान संरक्षण

(d) कोणीय संवेग संरक्षण

Ans. (b)

Solution: रॉकेट से निकलने वाली गैसें पीछे की ओर संवेग उत्पन्न करती हैं जिससे रॉकेट को आगे की ओर समान संवेग प्राप्त होता है। यह संवेग संरक्षण पर आधारित है।

Q12. क्रिकेट खिलाड़ी तेजी से आती हुई गेंद को कैच करते समय अपने हाथों को पीछे की ओर खींचता है। ऐसा वह क्यों करता है?

(a) बल के प्रभाव को बढ़ाने के लिए

(b) संपर्क समय बढ़ाकर बल का प्रभाव कम करने के लिए

(c) गेंद को डराने के लिए

(d) हाथ को स्थिर रखने के लिए

Ans. (b)

Solution: हाथ पीछे खींचने से गेंद को रोकने का समय (t) बढ़ जाता है, जिससे हाथों पर लगने वाला आघात बल (F) कम हो जाता है (द्वितीय नियम)।

Q13. कुएं से पानी खींचते समय यदि रस्सी अचानक टूट जाए, तो पानी खींचने वाला व्यक्ति पीछे की ओर गिर जाता है। यहाँ कौन सा नियम लागू होता है?

(a) जड़त्व का नियम

(b) क्रिया-प्रतिक्रिया का नियम

(c) गुरुत्वाकर्षण का नियम

(d) घर्षण का नियम

Ans. (b)

Solution: रस्सी खींचते समय व्यक्ति कुएं की ओर बल लगा रहा था और रस्सी व्यक्ति पर विपरीत बल। रस्सी टूटने पर प्रतिक्रिया बल के कारण व्यक्ति पीछे गिरता है।

Q14. नाव से किनारे पर कूदने पर नाव पीछे की ओर खिसक जाती है। यह घटना गति के किस नियम को सिद्ध करती है?

(a) प्रथम नियम

(b) द्वितीय नियम

(c) तृतीय नियम

(d) गैलीलियो का नियम

Ans. (c)

Solution: जब व्यक्ति आगे की ओर कूदता है (क्रिया), तो उसके पैर नाव को पीछे की ओर धकेलते हैं (प्रतिक्रिया)।

Q15. किसी गतिशील वस्तु के द्रव्यमान और वेग के गुणनफल को क्या कहा जाता है?

(a) बल

(b) त्वरण

(c) संवेग (Momentum)

(d) आवेग

Ans. (c)

Solution: संवेग (p) = द्रव्यमान (m) x वेग (v)। यह वस्तु में गति की कुल मात्रा को दर्शाता है।

Q16. संवेग (Momentum) किस प्रकार की भौतिक राशि है?

(a) अदिश राशि (Scalar)

(b) सदिश राशि (Vector)

(c) विमाहीन राशि

(d) पूरक राशि

Ans. (b)

Solution: संवेग में परिमाण और दिशा दोनों होते हैं, और इसकी दिशा वही होती है जो वस्तु के वेग की होती है। अतः यह सदिश राशि है।

Q17. संवेग का SI मात्रक निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) न्यूटन

(b) किग्रा-मीटर/सेकंड (kg-m/s)

(c) किग्रा-मीटर/सेकंड^2

(d) जूल

Ans. (b)

Solution: द्रव्यमान का मात्रक किग्रा और वेग का मात्रक मीटर/सेकंड होता है, इसलिए संवेग का मात्रक किग्रा-मीटर/सेकंड है।

Q18. बल (Force) का SI मात्रक न्यूटन है, यह किसके तुल्य होता है?

(a) 1 किग्रा-मीटर/सेकंड

(b) 1 किग्रा-मीटर/सेकंड^2

(c) 1 किग्रा-सेकंड/मीटर

(d) 1 ग्राम-सेमी/सेकंड

Ans. (b)

Solution: F = m x a के अनुसार, 1 न्यूटन = 1 किग्रा x 1 मीटर/सेकंड^2 होता है।

Q19. यदि किसी वस्तु का द्रव्यमान दोगुना कर दिया जाए और वेग समान रहे, तो उसके संवेग पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) आधा हो जाएगा

(b) दोगुना हो जाएगा

(c) चार गुना हो जाएगा

(d) अपरिवर्तित रहेगा

Ans. (b)

Solution: संवेग द्रव्यमान के सीधे समानुपाती होता है। द्रव्यमान दोगुना होने पर संवेग भी दोगुना हो जाएगा।

Q20. बल और समय अंतराल के गुणनफल को (जब कोई बड़ा बल बहुत कम समय के लिए कार्य करे) क्या कहते हैं?

(a) संवेग

(b) आवेग (Impulse)

(c) दाब

(d) कार्य

Ans. (b)

Solution: आवेग = बल x समय अंतराल। यह संवेग में कुल परिवर्तन के बराबर होता है और इसका मात्रक न्यूटन-सेकंड है।

Q21. एक भारी पत्थर और एक हल्की गेंद को समान वेग से फेंका जाता है। किसको रोकने के लिए अधिक बल की आवश्यकता होगी?

(a) हल्की गेंद को

(b) भारी पत्थर को

(c) दोनों को समान बल की

(d) किसी को भी नहीं

Ans. (b)

Solution: भारी पत्थर का द्रव्यमान अधिक होने के कारण उसका संवेग अधिक होगा। अधिक संवेग को रोकने के लिए अधिक विरोधी बल की आवश्यकता होती है।

Q22. जड़त्व का नियम सर्वप्रथम किस वैज्ञानिक ने दिया था?

(a) आइंस्टीन

(b) न्यूटन

(c) गैलीलियो (Galileo)

(d) कॉपरनिकस

Ans. (c)

Solution: जड़त्व का विचार सबसे पहले गैलीलियो गैलीली ने दिया था। बाद में न्यूटन ने इसे अपने गति के प्रथम नियम के रूप में व्यवस्थित किया।

Q23. विमीय सूत्र [M L T-1] निम्नलिखित में से किस भौतिक राशि को प्रदर्शित करता है?

(a) बल

(b) त्वरण

(c) संवेग और आवेग दोनों

(d) शक्ति

Ans. (c)

Solution: संवेग और आवेग दोनों के मात्रक और विमाएं [M L T-1] समान होती हैं।

Q24. किसी वस्तु पर लगने वाला बल शून्य हो, तो उसका त्वरण (Acceleration) कितना होगा?

(a) अनंत

(b) शून्य

(c) नियत और धनात्मक

(d) द्रव्यमान पर निर्भर करेगा

Ans. (b)

Solution: F = m x a से, यदि F = 0 है, तो त्वरण (a) भी अनिवार्य रूप से शून्य होगा। वस्तु एकसमान वेग से चलती रहेगी।

Q25. तैरना (Swimming) गति के किस नियम के कारण संभव हो पाता है?

(a) प्रथम नियम

(b) द्वितीय नियम

(c) तृतीय नियम

(d) गुरुत्वाकर्षण नियम

Ans. (c)

Solution: तैरते समय व्यक्ति अपने हाथों से पानी को पीछे धकेलता है (क्रिया), बदले में पानी व्यक्ति को आगे की ओर धकेलता है (प्रतिक्रिया)।

Q26. जब कोई वस्तु किसी वृत्ताकार मार्ग पर गति करती है, तो केंद्र की ओर कार्य करने वाले बल को क्या कहते हैं?

(a) अपकेंद्रीय बल

(b) अभिकेंद्रीय बल (Centripetal Force)

(c) गुरुत्वाकर्षण बल

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: वृत्तीय गति को बनाए रखने के लिए केंद्र की ओर लगने वाला बल अनिवार्य है, जिसे अभिकेंद्रीय बल कहते हैं।

Q27. अभिकेंद्रीय बल का गणितीय सूत्र निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) F = m x v x r

(b) F = (m x v^2) / r

(c) F = m x v^2 x r

(d) F = m x a x r

Ans. (b)

Solution: अभिकेंद्रीय बल का सूत्र F = (m x v^2) / r होता है, जहाँ m द्रव्यमान, v वेग और r वृत्त की त्रिज्या है।

Q28. दूध से मक्खन निकालने वाली मशीन (मथनी) किस बल के सिद्धांत पर कार्य करती है?

(a) अभिकेंद्रीय बल

(b) अपकेंद्रीय बल (Centrifugal Force)

(c) घर्षण बल

(d) संसंजक बल

Ans. (b)

Solution: मथनी या क्रीम सेपरेटर मशीन अपकेंद्रीय बल पर कार्य करती है, जो हल्के कणों को केंद्र से बाहर की ओर धकेलता है।

Q29. वाशिंग मशीन का कपड़ा सुखाने वाला ड्रायर (Dryer) किस बल के सिद्धांत पर कार्य करता है?

(a) अभिकेंद्रीय बल

(b) अपकेंद्रीय बल

(c) गुरुत्व बल

(d) चुंबकीय बल

Ans. (b)

Solution: तीव्र घूर्णन के कारण पानी की बूंदों पर बाहर की ओर अपकेंद्रीय बल लगता है, जिससे वे कपड़ों के छिद्रों से बाहर निकल जाती हैं।

Q30. अपकेंद्रीय बल (Centrifugal Force) की प्रकृति कैसी होती है?

(a) यह एक वास्तविक मौलिक बल है

(b) यह एक छद्म या आभासी बल (Pseudo Force) है

(c) यह केवल चुंबकीय क्षेत्रों में होता है

(d) यह न्यूटन के तृतीय नियम का उल्लंघन करता है

Ans. (b)

Solution: अपकेंद्रीय बल कोई वास्तविक बल नहीं है, यह अजड़त्वीय फ्रेम में न्यूटन के नियमों को लागू करने के लिए महसूस होने वाला एक आभासी बल है।

Q31. मौत के कुएं (Well of Death) में मोटरसाइकिल सवार नीचे नहीं गिरता, इसका कारण कौन सा बल है?

(a) अपकेंद्रीय बल का दीवार पर दबाव और घर्षण

(b) केवल गुरुत्वाकर्षण बल

(c) चुंबकीय बल

(d) केवल स्थिरवैद्युत बल

Ans. (a)

Solution: मोटरसाइकिल सवार पर बाहर की ओर अपकेंद्रीय बल लगता है जो उसे दीवार से सटाए रखता है। इस दबाव से उत्पन्न घर्षण बल उसे नीचे गिरने से रोकता है।

Q32. मोड़ों पर सड़कों को अंदर की ओर झुकाया जाता है (Banking of Roads)। इसका मुख्य कारण क्या है?

(a) गाड़ी की गति बढ़ाने के लिए

(b) आवश्यक अभिकेंद्रीय बल प्रदान करने के लिए

(c) घर्षण बल को पूरी तरह शून्य करने के लिए

(d) सड़क को सुंदर बनाने के लिए

Ans. (b)

Solution: सड़कों के झुकाव से वाहनों को मोड़ने के लिए आवश्यक अभिकेंद्रीय बल का एक घटक प्राप्त हो जाता है, जिससे वाहन फिसलते नहीं हैं।

Q33. ग्रहों का सूर्य के चारों ओर वृत्ताकार या दीर्घवृत्ताकार कक्षाओं में घूमना किस बल के कारण संभव है?

(a) नाभिकीय बल

(b) सूर्य द्वारा लगाया गया गुरुत्वाकर्षण बल जो अभिकेंद्रीय बल बनता है

(c) अपकेंद्रीय बल

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: सूर्य और ग्रहों के बीच का गुरुत्वाकर्षण बल ही उन्हें वृत्तीय गति के लिए आवश्यक अभिकेंद्रीय बल प्रदान करता है।

Q34. यदि कोई वस्तु एकसमान चाल से वृत्तीय पथ पर गति कर रही है, तो उसकी गति के संबंध में क्या सत्य है?

(a) उसका वेग नियत रहता है

(b) उसकी दिशा बदलने के कारण उसका वेग लगातार बदलता है (त्वरित गति)

(c) उसका त्वरण शून्य होता है

(d) उस पर कोई बल कार्य नहीं करता

Ans. (b)

Solution: वृत्तीय पथ पर चाल समान हो सकती है, लेकिन प्रत्येक बिंदु पर गति की दिशा बदलने के कारण वेग बदलता रहता है। अतः यह एक त्वरित गति है।

Q35. घूर्णन करती हुई चकरी या झूले पर बैठे लोगों को बाहर की ओर एक धक्का महसूस होता है। यह किस बल के कारण होता है?

(a) अभिकेंद्रीय बल

(b) अपकेंद्रीय बल

(c) गुरुत्व बल

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: झूले के घूमने पर अजड़त्वीय फ्रेम के कारण बाहर की ओर आभासी अपकेंद्रीय बल कार्य करता है।

Q36. किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉन का नाभिक के चारों ओर घूमना किस अभिकेंद्रीय बल का उदाहरण है?

(a) गुरुत्वाकर्षण बल

(b) स्थिर विद्युत आकर्षण बल (Electrostatic Force)

(c) चुंबकीय बल

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: धन आवेशित नाभिक और ऋण आवेशित इलेक्ट्रॉन के बीच का स्थिर विद्युत बल ही इलेक्ट्रॉन को घूमने के लिए अभिकेंद्रीय बल देता है।

Q37. एक डोरी के सिरे से बंधे पत्थर को तेजी से वृत्त में घुमाया जाता है। यदि डोरी अचानक टूट जाए तो पत्थर किस दिशा में जाएगा?

(a) वृत्त के केंद्र की ओर गिर जाएगा

(b) स्पर्श रेखा के अनुदिश (Tangentially) सीधा भाग जाएगा

(c) वृत्त में ही घूमता रहेगा

(d) पीछे की ओर जाएगा

Ans. (b)

Solution: डोरी टूटने पर अभिकेंद्रीय बल समाप्त हो जाता है, और गति के जड़त्व के कारण पत्थर उस बिंदु की स्पर्श रेखा की दिशा में सीधा निकल जाता है।

Q38. अपकेंद्रीय बल की दिशा अभिकेंद्रीय बल के संदर्भ में कैसी होती है?

(a) समान दिशा में

(b) विपरीत दिशा में (केंद्र से बाहर की ओर)

(c) लंबवत दिशा में

(d) 45 डिग्री के कोण पर

Ans. (b)

Solution: अभिकेंद्रीय बल केंद्र की ओर कार्य करता है जबकि अपकेंद्रीय बल परिमाण में उसके बराबर परंतु केंद्र से बाहर की ओर कार्य करता है।

Q39. निम्नलिखित में से कौन सा बल केंद्रीय बल (Central Force) का उदाहरण है?

(a) गुरुत्वाकर्षण बल

(b) स्थिर विद्युत बल

(c) अभिकेंद्रीय बल

(d) उपर्युक्त सभी

Ans. (d)

Solution: ये सभी बल एक निश्चित केंद्र या बिंदु की ओर या उससे दूर कार्य करते हैं, इसलिए इन्हें केंद्रीय बल की श्रेणी में रखा जाता है।

Q40. साइकिल सवार किसी मोड़ पर मुड़ते समय अंदर की ओर क्यों झुक जाता है?

(a) फैशन के लिए

(b) गुरुत्व केंद्र को आधार के अंदर बनाए रखने और आवश्यक अभिकेंद्रीय बल प्राप्त करने के लिए

(c) गति कम करने के लिए

(d) हवा के दबाव से बचने के लिए

Ans. (b)

Solution: अंदर झुकने से साइकिल और जमीन के बीच का प्रतिक्रिया बल का एक घटक मुड़ने के लिए आवश्यक अभिकेंद्रीय बल प्रदान करता है।

Q41. कपड़ा सुखाने के ड्रायर में प्रयुक्त चक्रण गति क्या कहलाती है?

(a) रेखीय गति

(b) घूर्णन या अपकेंद्रीय पृथक्करण गति

(c) दोलन गति

(d) सरल आवर्त गति

Ans. (b)

Solution: यह घूर्णन गति है जो अपकेंद्रीय बल के सिद्धांत पर काम करती है।

Q42. अभिकेंद्रीय त्वरण (Centripetal Acceleration) की दिशा हमेशा किधर होती है?

(a) वृत्त की स्पर्श रेखा की ओर

(b) केंद्र की ओर (Towards the Center)

(c) केंद्र से बाहर की ओर

(d) गति के पीछे की ओर

Ans. (b)

Solution: अभिकेंद्रीय बल केंद्र की ओर होता है, इसलिए न्यूटन के नियम के अनुसार अभिकेंद्रीय त्वरण की दिशा भी हमेशा वृत्त के केंद्र की ओर होती है।

Q43. अपकेंद्रीय बल का अनुभव केवल किस प्रकार के निर्देश तंत्र (Frame of Reference) में होता है?

(a) जड़त्वीय निर्देश तंत्र में

(b) त्वरित या अजड़त्वीय निर्देश तंत्र (Non-inertial Frame) में

(c) स्थिर निर्देश तंत्र में

(d) निर्वात में

Ans. (b)

Solution: छद्म या आभासी बल केवल घूर्णन या त्वरित (अजड़त्वीय) फ्रेम में ही महसूस किए जाते हैं।

Q44. मोड़ पर गाड़ी के मुड़ने पर गाड़ी में बैठे यात्री बाहर की ओर खिड़की की तरफ क्यों झुक जाते हैं?

(a) घर्षण के कारण

(b) अपकेंद्रीय प्रभाव या गति के जड़त्व के कारण

(c) आकर्षण बल के कारण

(d) गुरुत्व के कारण

Ans. (b)

Solution: यात्री का शरीर सीधी रेखा में चलना चाहता है (जड़त्व), लेकिन गाड़ी के मुड़ने पर उसे बाहर की ओर अपकेंद्रीय झटका महसूस होता है।

Q45. वाशिंग मशीन के स्पिन टब की दीवारें छिद्रित (छेद वाली) क्यों बनाई जाती हैं?

(a) हवा आने के लिए

(b) अपकेंद्रीय बल द्वारा निकले पानी को बाहर फेंकने के लिए

(c) मशीन का वजन कम करने के लिए

(d) सुंदरता के लिए

Ans. (b)

Solution: छिद्रों के माध्यम से अपकेंद्रीय बल के कारण कपड़ों से अलग हुआ पानी टब से बाहर निकल जाता है।

Q46. पृथ्वी भूमध्य रेखा पर थोड़ी उभरी हुई और ध्रुवों पर चपटी है। इसका भूगर्भीय कारण पृथ्वी की घूर्णन गति के कारण उत्पन्न कौन सा बल है?

(a) अभिकेंद्रीय बल

(b) अपकेंद्रीय बल

(c) गुरुत्वीय खिंचाव

(d) घर्षण बल

Ans. (b)

Solution: घूर्णन के कारण भूमध्य रेखा पर सबसे अधिक अपकेंद्रीय बल कार्य करता है, जिससे करोड़ों वर्षों में वहाँ उभार आ गया है।

Q47. यदि वृत्तीय पथ की त्रिज्या को आधा कर दिया जाए और चाल को समान रखा जाए, तो अभिकेंद्रीय बल पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) आधा हो जाएगा

(b) दोगुना हो जाएगा

(c) चार गुना हो जाएगा

(d) अपरिवर्तित रहेगा

Ans. (b)

Solution: F = (m x v^2) / r के अनुसार, बल त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती होता है। त्रिज्या आधी करने पर बल दोगुना हो जाएगा।

Q48. एक पत्थर को रस्सी से बांधकर क्षैतिज वृत्त में घुमाया जा रहा है। पत्थर पर किया गया कार्य कितना होगा?

(a) अधिकतम

(b) शून्य (Zero)

(c) ऋणात्मक

(d) पत्थर के वजन के बराबर

Ans. (b)

Solution: अभिकेंद्रीय बल केंद्र की ओर होता है और वस्तु का विस्थापन स्पर्श रेखा (90 डिग्री कोण) पर होता है। बल और विस्थापन लंबवत होने के कारण कार्य शून्य होता है।

Q49. रेल्वे ट्रैक के मोड़ों पर बाहरी पटरी को भीतरी पटरी से थोड़ा ऊपर क्यों उठाया जाता है?

(a) पटरी को घिसने से बचाने के लिए

(b) ट्रेन को आवश्यक अभिकेंद्रीय बल देने के लिए

(c) ट्रेन की गति धीमी करने के लिए

(d) बाढ़ के पानी से बचाने के लिए

Ans. (b)

Solution: पटरी का यह उठाव सड़कों की बैंकिंग की तरह ही काम करता है और ट्रेनों को सुरक्षित मोड़ने के लिए अभिकेंद्रीय बल देता है।

Q50. किसी वस्तु की एकसमान वृत्तीय गति में निम्नलिखित में से कौन सी राशि नियत (Constant) रहती है?

(a) वेग

(b) चाल (Speed)

(c) संवेग

(d) बल

Ans. (b)

Solution: वेग, संवेग और बल की दिशा लगातार बदलती है, इसलिए वे नियत नहीं हैं। केवल चाल (अदिश राशि) नियत रहती है।

Q51. दो संपर्क सतहों के बीच सापेक्ष गति (Relative Motion) का विरोध करने वाले बल को क्या कहते हैं?

(a) चुंबकीय बल

(b) घर्षण बल (Friction Force)

(c) गुरुत्व बल

(d) अंतर-आणविक बल

Ans. (b)

Solution: घर्षण बल हमेशा दो सतहों के बीच होने वाली सापेक्ष गति या गति की चेष्टा की विपरीत दिशा में कार्य करता है।

Q52. घर्षण बल की उत्पत्ति का मुख्य आधुनिक कारण क्या माना जाता है?

(a) सतहों का खुरदरापन

(b) संपर्क बिंदुओं पर आणविक आकर्षण या वेल्डिंग (Molecular Attraction)

(c) गुरुत्वाकर्षण

(d) वायु का अवरोध

Ans. (b)

Solution: आधुनिक दृष्टिकोण के अनुसार संपर्क में आने वाली सतहों के अणुओं के बीच तीव्र आकर्षण बल (संसंजक बल) के कारण सूक्ष्म स्तर पर बॉन्डिंग हो जाती है, जो गति का विरोध करती है।

Q53. निम्नलिखित में से कौन सा घर्षण बल का प्रकार सबसे अधिक मान वाला होता है?

(a) सर्पी घर्षण (Sliding Friction)

(b) लोटनिक घर्षण (Rolling Friction)

(c) स्थैतिक घर्षण (Static Friction)

(d) द्रव घर्षण

Ans. (c)

Solution: जब वस्तु विराम में होती है, तो सतहों को लॉक होने का पूरा समय मिलता है। अतः स्थैतिक घर्षण का अधिकतम मान (सीमांत घर्षण) सबसे अधिक होता है।

Q54. पहिये या गेंद के लुढ़कने पर सतहों के बीच लगने वाले घर्षण को क्या कहते हैं?

(a) सर्पी घर्षण

(b) लोटनिक घर्षण (Rolling Friction)

(c) स्थैतिक घर्षण

(d) गतिज घर्षण

Ans. (b)

Solution: जब कोई वस्तु किसी सतह पर लुढ़कती है, तो उत्पन्न घर्षण को लोटनिक घर्षण कहते हैं। इसका मान सबसे कम होता है।

Q55. घर्षण बलों का सही घटता हुआ क्रम (Decreasing Order) निम्नलिखित में से कौन सा है?

(a) स्थैतिक > सर्पी > लोटनिक

(b) लोटनिक > सर्पी > स्थैतिक

(c) सर्पी > स्थैतिक > लोटनिक

(d) स्थैतिक > लोटनिक > सर्पी

Ans. (a)

Solution: स्थैतिक घर्षण सबसे बड़ा होता है, उसके बाद सर्पी (सरकने वाला) और लोटनिक (लुढ़कने वाला) घर्षण सबसे छोटा होता है।

Q56. मशीनों के पुर्जों में घर्षण कम करने के लिए सर्पी घर्षण को लोटनिक घर्षण में बदलने हेतु किसका उपयोग किया जाता है?

(a) स्नेहक तेल का

(b) बॉल-बेयरिंग (Ball-Bearing) का

(c) रेगमाल कागज का

(d) ब्रेक पैड का

Ans. (b)

Solution: बॉल-बेयरिंग के छोटे छर्रे मशीनों के पुर्जों को सरकने के बजाय लुढ़कने पर मजबूर करते हैं, जिससे घर्षण बहुत कम हो जाता है।

Q57. हम जमीन पर बिना फिसले सीधे चल पाते हैं, इसमें कौन सा बल हमारी सहायता करता है?

(a) गुरुत्वाकर्षण बल

(b) घर्षण बल

(c) पेशीय बल

(d) उत्प्लावन बल

Ans. (b)

Solution: पैरों और जमीन के बीच का घर्षण बल हमें पीछे की ओर धक्का देने की अनुमति देता है, जिससे हम आगे बढ़ते हैं। घर्षण न हो (जैसे बर्फ या तेल पर) तो हम फिसल जाएंगे।

Q58. घर्षण गुणांक (Coefficient of Friction) का मात्रक निम्नलिखित में से क्या होता है?

(a) न्यूटन

(b) मीटर/सेकंड

(c) यह मात्रकहीन और विमाहीन है

(d) पास्कल

Ans. (c)

Solution: घर्षण गुणांक दो बलों (घर्षण बल और अभिलम्ब प्रतिक्रिया बल) का अनुपात होता है, इसलिए इसका कोई मात्रक या विमा नहीं होती।

Q59. मशीनों में घर्षण के कारण होने वाली सबसे बड़ी हानि क्या है?

(a) मशीन का रंग उड़ जाना

(b) ऊर्जा का ऊष्मा (Heat) के रूप में व्यर्थ नष्ट होना और पुर्जों का घिसना

(c) मशीन का वजन बढ़ जाना

(d) विद्युत धारा का बढ़ना

Ans. (b)

Solution: घर्षण के विरुद्ध कार्य करने से यांत्रिक ऊर्जा ऊष्मा ऊर्जा में बदल जाती है जिससे मशीनें गर्म हो जाती हैं और उनके पुर्जे घिसकर नष्ट हो जाते हैं।

Q60. घर्षण बल को कम करने के लिए प्रयुक्त होने वाले पदार्थों (जैसे तेल, ग्रीस, ग्रेफाइट) को क्या कहा जाता है?

(a) विलायक

(b) स्नेहक (Lubricants)

(c) उत्प्रेरक

(d) बहुलक

Ans. (b)

Solution: स्नेहक सतहों के बीच एक पतली परत बना देते हैं जिससे सतहों का सीधा संपर्क टूट जाता है और घर्षण कम हो जाता है।

Q61. कैरम बोर्ड पर पाउडर छिड़कने से गोटियों की गति तेज हो जाती है, इसका कारण क्या है?

(a) घर्षण बल बढ़ जाता है

(b) घर्षण बल कम हो जाता है

(c) पाउडर गोटियों को धक्का देता है

(d) बोर्ड का क्षेत्रफल बढ़ जाता

Ans. (b)

Solution: टेलकम पाउडर कैरम बोर्ड की सतह के सूक्ष्म गड्ढों को भर देता है जिससे सतह चिकनी हो जाती है और घर्षण बल कम हो जाता है।

Q62. वाहनों के टायरों की सतह पर खांचे या गोटियां (Treads) क्यों बनाई जाती हैं?

(a) टायर को सुंदर दिखाने के लिए

(b) सड़क के साथ घर्षण बढ़ाकर बेहतर पकड़ (Grip) बनाने के लिए

(c) टायर का वजन कम करने के लिए

(d) पेट्रोल बचाने के लिए

Ans. (b)

Solution: खांचेदार टायरों से सड़क और टायर के बीच घर्षण पर्याप्त बना रहता है, जिससे वाहन मुड़ते या ब्रेक लगाते समय फिसलते नहीं हैं।

Q63. गीली मिट्टी या कंक्रीट की सड़क पर चलना सूखे डामर की सड़क की तुलना में कठिन क्यों होता है?

(a) गीली मिट्टी में घर्षण बहुत अधिक होता है

(b) गीली मिट्टी में पानी के कारण घर्षण बल बहुत कम हो जाता है

(c) मिट्टी का द्रव्यमान अधिक होता है

(d) डामर भारी होता है

Ans. (b)

Solution: पानी या कीचड़ एक स्नेहक की तरह काम करता है जो पैरों और जमीन के बीच के आवश्यक घर्षण बल को घटा देता है।

Q64. भारी अलमारी को खिसकाने की शुरुआत करना कठिन होता है, लेकिन एक बार चल पड़ने पर उसे खिसकाते रहना आसान होता है। क्यों?

(a) गतिज घर्षण का मान स्थैतिक घर्षण से कम होता है

(b) अलमारी का वजन घट जाता है

(c) वायु का दबाव बदल जाता है

(d) अलमारी सदिश राशि बन जाती है

Ans. (a)

Solution: एक बार गति शुरू होने पर सतहों को आपस में लॉक होने का समय नहीं मिलता, इसलिए गतिज या सर्पी घर्षण का मान हमेशा स्थैतिक घर्षण से कम होता है।

Q65. निम्नलिखित में से कौन सा घर्षण बल 'स्वतः समायोज्य' (Self-Adjusting) होता है, अर्थात लगाए गए बल के साथ अपना मान बदल लेता है?

(a) सर्पी घर्षण

(b) लोटनिक घर्षण

(c) स्थैतिक घर्षण (Static Friction)

(d) द्रव श्यानता

Ans. (c)

Solution: विराम अवस्था में आप वस्तु पर जितना बल लगाते हैं, स्थैतिक घर्षण भी खुद को बढ़ाकर ठीक उसके बराबर कर लेता है जब तक कि वस्तु गति न करने लगे।

Q66. ब्रेक पैड (Break Pads) का उपयोग करके वाहनों की गति को रोकना घर्षण के किस पहलू का उदाहरण है?

(a) घर्षण से होने वाली हानि का

(b) घर्षण के लाभदायक अनुप्रयोग का

(c) घर्षण रहित गति का

(d) छद्म बल का

Ans. (b)

Solution: वाहनों में ब्रेक लगाना घर्षण का एक अत्यंत महत्वपूर्ण और जीवन रक्षक उपयोग है।

Q67. क्या घर्षण बल संपर्क सतहों के क्षेत्रफल (Area of Contact) पर निर्भर करता है?

(a) हाँ, क्षेत्रफल बढ़ने पर घर्षण बढ़ता है

(b) नहीं, यह संपर्क क्षेत्रफल पर निर्भर नहीं करता (केवल सतह की प्रकृति और भार पर निर्भर करता है)

(c) केवल भारी वस्तुओं के लिए करता है

(d) केवल हवा में करता है

Ans. (b)

Solution: घर्षण के नियमों के अनुसार यदि अभिलम्ब बल समान है, तो कुल घर्षण बल संपर्क सतहों के दृश्यमान क्षेत्रफल पर निर्भर नहीं करता।

Q68. घर्षण बल हमेशा वस्तु की गति की दिशा के संदर्भ में किस दिशा में कार्य करता है?

(a) गति की दिशा में ही

(b) गति की दिशा के विपरीत (Opposite Direction)

(c) गति की दिशा के लंबवत

(d) किसी भी दिशा में काम कर सकता है

Ans. (b)

Solution: घर्षण एक विरोधी बल है, अतः यह हमेशा सापेक्ष गति की विपरीत दिशा में ही कार्य करता है।

Q69. बर्फ पर चलना सामान्य सड़क पर चलने से कठिन क्यों है?

(a) बर्फ बहुत ठंडी होती है

(b) बर्फ की सतह अत्यधिक चिकनी होने के कारण घर्षण बल बहुत कम होता है

(c) बर्फ का घनत्व अधिक होता है

(d) बर्फ पैरों को अपनी ओर खींचती है

Ans. (b)

Solution: बर्फ की सतह का घर्षण गुणांक बहुत कम होता है, जिससे पैरों को आगे बढ़ने के लिए आवश्यक प्रतिक्रिया बल नहीं मिल पाता।

Q70. मशीनों में भारी पहियों को घुमाने के लिए शुष्क स्नेहक (Dry Lubricant) के रूप में किसका प्रयोग किया जाता है?

(a) मोबिल ऑयल

(b) ग्रीस

(c) ग्रेफाइट पाउडर (Graphite)

(d) पानी

Ans. (c)

Solution: उच्च तापमान या भारी मशीनों में जहाँ तेल जल सकता है, वहाँ ग्रेफाइट के बारीक पाउडर का उपयोग शुष्क स्नेहक के रूप में किया जाता है।

Q71. सीमांत घर्षण (Limiting Friction) किसे कहते हैं?

(a) लोटनिक घर्षण के न्यूनतम मान को

(b) स्थैतिक घर्षण के अधिकतम मान को (Maximum value of Static Friction)

(c) गतिज घर्षण के औसत मान को

(d) शून्य घर्षण को

Ans. (b)

Solution: जब वस्तु ठीक गति करने की स्थिति में आती है, उस समय का अधिकतम स्थैतिक घर्षण 'सीमांत घर्षण' कहलाता है।

Q72. किसी भारी बॉक्स को खींचने (Pulling) की तुलना में धकेलना (Pushing) अधिक कठिन क्यों होता है?

(a) धकेलने पर अभिलम्ब प्रतिक्रिया बल बढ़ जाता है जिससे घर्षण बढ़ जाता है

(b) खींचने पर बॉक्स भारी हो जाता है

(c) धकेलने पर हवा का प्रतिरोध बढ़ता है

(d) खींचना न्यूटन के प्रथम नियम के विरुद्ध है

Ans. (a)

Solution: जब हम किसी वस्तु को धकेलते हैं, तो हमारे बल का एक घटक नीचे की ओर कार्य करता है जिससे सतह पर प्रभावी भार और घर्षण बल बढ़ जाता है।

Q73. यदि दो सतहों के बीच अभिलम्ब बल (Normal Force/भार) को दोगुना कर दिया जाए, तो घर्षण बल पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) आधा हो जाएगा

(b) दोगुना हो जाएगा (Doubled)

(c) चार गुना हो जाएगा

(d) अपरिवर्तित रहेगा

Ans. (b)

Solution: घर्षण बल सीधे अभिलम्ब प्रतिक्रिया बल के समानुपाती होता है (F = u x R)। अतः भार दोगुना होने पर घर्षण भी दोगुना होगा।

Q74. अंतरिक्ष में भेजे जाने वाले उपग्रहों या स्पेस शटल की बाहरी सतह पर 'हीट शील्ड' क्यों लगाई जाती है?

(a) सूर्य की धूप से बचने के लिए

(b) वायुमंडल में प्रवेश करते समय वायु के घर्षण से उत्पन्न अत्यधिक ऊष्मा से बचाने के लिए

(c) उपग्रह को चमकाने के लिए

(d) अंतरिक्ष के कीड़ों से बचाने के लिए

Ans. (b)

Solution: तीव्र वेग से वायुमंडल में आने पर हवा के भयंकर घर्षण से वस्तु का तापमान हजारों डिग्री तक बढ़ जाता है, जिससे बचने के लिए हीट शील्ड जरूरी है।

Q75. रोलर स्केट्स (पहिये वाले जूते) पहनकर फर्श पर तेजी से दौड़ना क्यों आसान हो जाता है?

(a) स्केट्स पैरों का वजन कम कर देते हैं

(b) पहिये सर्पी घर्षण को बहुत छोटे लोटनिक घर्षण में बदल देते हैं

(c) स्केट्स में मोटर लगी होती है

(d) फर्श चिकना हो जाता है

Ans. (b)

Solution: पहियों के कारण पैरों का फर्श के साथ होने वाला घर्षण लोटनिक घर्षण बन जाता है, जिसे पार करना बहुत आसान होता है।

Q76. संवेग संरक्षण का सिद्धांत (Principle of Conservation of Momentum) न्यूटन के किन नियमों के संयोजन से सिद्ध किया जा सकता है?

(a) केवल प्रथम नियम

(b) द्वितीय और तृतीय नियम के सम्मिलित प्रभाव से

(c) केवल गुरुत्वाकर्षण नियम से

(d) पास्कल के नियम से

Ans. (b)

Solution: न्यूटन के द्वितीय नियम (बल और संवेग का संबंध) तथा तृतीय नियम (क्रिया-प्रतिक्रिया बल का बराबर होना) का उपयोग करके संवेग संरक्षण को गणितीय रूप से सिद्ध किया जाता है।

Q77. एक भारी ट्रक और एक छोटी कार दोनों एक ही गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy) से चल रहे हैं। यदि दोनों पर समान मन्दन बल (Braking Force) लगाया जाए, तो रुकने से पहले कौन अधिक दूरी तय करेगा?

(a) भारी ट्रक

(b) छोटी कार

(c) दोनों समान दूरी तय करेंगे (Same Distance)

(d) यह टायरों के रंग पर निर्भर करेगा

Ans. (c)

Solution: कार्य-ऊर्जा प्रमेय के अनुसार, किया गया कार्य = गतिज ऊर्जा में परिवर्तन। समान गतिज ऊर्जा और समान बल होने के कारण दोनों की रुकने की दूरी (Work = Force x Distance) समान होगी।

Q78. किसी वस्तु का 'द्रव्यमान' (Mass) और 'भार' (Weight) के संबंध में कौन सा कथन भौतिकी के अनुसार सत्य है?

(a) द्रव्यमान स्थान बदलने पर बदलता है, भार नियत रहता है

(b) द्रव्यमान हमेशा नियत रहता है, जबकि भार स्थान और गुरुत्व (g) के अनुसार बदलता है

(c) दोनों एक ही राशियाँ हैं और इनके मात्रक समान हैं

(d) द्रव्यमान एक सदिश राशि है

Ans. (b)

Solution: द्रव्यमान वस्तु में पदार्थ की मात्रा है जो कभी नहीं बदलती। भार एक बल है (W = m x g) जो गुरुत्वीय त्वरण बदलने पर (जैसे चंद्रमा या पहाड़ों पर) बदल जाता है।

Q79. शून्य घर्षण वाले पूरी तरह चिकने बर्फ के मैदान के बीच में खड़ा एक व्यक्ति किनारे तक पहुँचने के लिए न्यूटन के किस नियम का उपयोग कर सकता है?

(a) प्रथम नियम का

(b) द्वितीय नियम का

(c) तृतीय नियम का (हवा या कोई वस्तु विपरीत दिशा में फेंककर)

(d) वह कभी बाहर नहीं आ सकता

Ans. (c)

Solution: व्यक्ति यदि अपने कपड़े या कोई सामान विपरीत दिशा में बलपूर्वक फेंके (क्रिया), तो प्रतिक्रिया बल के कारण वह चिकनी सतह पर फिसलते हुए किनारे तक आ सकता है।

Q80. यदि किसी चलती हुई वस्तु का वेग दोगुना (Doubled) कर दिया जाए, तो उसकी गतिज ऊर्जा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(a) दोगुनी हो जाएगी

(b) आधी हो जाएगी

(c) चार गुना हो जाएगी (Four Times)

(d) अपरिवर्तित रहेगी

Ans. (c)

Solution: गतिज ऊर्जा का सूत्र 1/2 x m x v^2 होता है। वेग (v) का वर्ग होने के कारण वेग दोगुना करने पर ऊर्जा चार गुना हो जाएगी।

Q81. बल (Force) निम्नलिखित में से किसका गुणनफल होता है?

(a) द्रव्यमान और वेग का

(b) द्रव्यमान और त्वरण का (Mass x Acceleration)

(c) भार और वेग का

(d) दाब और क्षेत्रफल का

Ans. (b)

Solution: न्यूटन के द्वितीय नियम के अनुसार, F = m x a (बल = द्रव्यमान x त्वरण) होता है।

Q82. जब कोई पिंड किसी स्थिर बल के प्रभाव में एकसमान त्वरण से गति कर रहा हो, तो उसका वेग-समय ग्राफ (Velocity-Time Graph) कैसा होगा?

(a) एक सीधी सरल रेखा (Straight Line)

(b) एक वक्र रेखा

(c) समय अक्ष के समांतर रेखा

(d) एक वृत्त

Ans. (a)

Solution: एकसमान त्वरण होने पर वेग समान समय अंतराल में समान रूप से बढ़ता है, जिससे वेग-समय ग्राफ एक सीधी तिरछी रेखा प्राप्त होता है।

Q83. जड़त्व आघूर्ण (Moment of Inertia) और कोणीय त्वरण के गुणनफल को घूर्णन गति में क्या कहा जाता है?

(a) कोणीय संवेग

(b) बल आघूर्ण या टॉर्क (Torque)

(c) घूर्णन गतिज ऊर्जा

(d) रेखीय बल

Ans. (b)

Solution: जैसे रेखीय गति में F = m x a होता है, वैसे ही घूर्णन गति में बल आघूर्ण (Torque) = जड़त्व आघूर्ण x कोणीय त्वरण होता है।

Q84. किसी गतिमान पिंड का 'त्वरण' (Acceleration) वास्तव में क्या दर्शाता है?

(a) स्थिति परिवर्तन की दर

(b) वेग में परिवर्तन की समय दर (Rate of Change of Velocity)

(c) संवेग में परिवर्तन

(d) कुल तय की गई दूरी

Ans. (b)

Solution: वेग में प्रति सेकंड होने वाले बदलाव (वृद्धि या कमी) को त्वरण कहते हैं। इसका SI मात्रक मीटर/सेकंड^2 है।

Q85. यदि किसी वस्तु पर लगने वाले सभी बलों का परिणामी बल शून्य हो, तो वह वस्तु किस स्थिति में होगी?

(a) अनिवार्य रूप से स्थिर रहेगी

(b) या तो विराम में होगी या एकसमान वेग से गतिमान रहेगी (संतुलन की स्थिति)

(c) उसका वेग लगातार बढ़ेगा

(d) वह वृत्ताकार पथ पर चलने लगेगी

Ans. (b)

Solution: परिणामी बल शून्य होने का अर्थ है कि वस्तु साम्यावस्था में है। यदि वह पहले से चल रही थी, तो उसी वेग से सीधी रेखा में चलती रहेगी (न्यूटन का प्रथम नियम)।

Q86. सड़क पर चलने की तुलना में बर्फ पर स्केटिंग करना आसान होता है, क्योंकि स्केट के नीचे की बर्फ दबाव के कारण पिघलकर पानी की पतली परत बना लेती है। यह पानी यहाँ किसका कार्य करता है?

(a) एक बल का

(b) एक स्नेहक (Lubricant) का जो घर्षण कम करता है

(c) चिपकने वाले पदार्थ का

(d) गुरुत्व रोधक का

Ans. (b)

Solution: दबाव के कारण बर्फ पिघलती है और पानी की वह सूक्ष्म परत एक बेहतरीन स्नेहक का काम करती है जिससे घर्षण न्यूनतम हो जाता है और स्केटर तेजी से फिसल पाता है।

Q87. हवा में गिरती हुई वर्षा की बूंदों का वेग एक निश्चित सीमा के बाद बढ़ना बंद हो जाता है और वे एकसमान वेग से गिरती हैं। इस नियत वेग को क्या कहते हैं?

(a) प्रारंभिक वेग

(b) सीमांत वेग (Terminal Velocity)

(c) पलायन वेग

(d) कक्षीय वेग

Ans. (b)

Solution: बूंदों पर नीचे की ओर गुरुत्व बल और ऊपर की ओर हवा का श्यान घर्षण बल लगता है। जब दोनों बराबर हो जाते हैं, तो बूंदें 'सीमांत वेग' से गिरती हैं।

Q88. लिफ्ट में बैठे किसी व्यक्ति को अपना भार वास्तविक भार से अधिक कब महसूस होता है?

(a) जब लिफ्ट एकसमान वेग से नीचे जा रही हो

(b) जब लिफ्ट ऊपर की ओर त्वरित (Accelerating Upward) हो रही हो

(c) जब लिफ्ट की रस्सी टूट जाए

(d) जब लिफ्ट स्थिर हो

Ans. (b)

Solution: जब लिफ्ट ऊपर की ओर त्वरित होती है, तो व्यक्ति पर आभासी बल नीचे की ओर लगता है, जिससे प्रभावी भार W = m(g + a) हो जाता है।

Q89. यदि कोई लिफ्ट मुक्त रूप से (रस्सी टूट जाने के कारण) नीचे गिरे, तो उसमें खड़े व्यक्ति का आभासी भार कितना होगा?

(a) वास्तविक भार का दोगुना

(b) शून्य (Weightlessness / भारहीनता)

(c) थोड़ा कम

(d) अनंत

Ans. (b)

Solution: मुक्त रूप से गिरती लिफ्ट का त्वरण a = g होता है। अतः W = m(g - g) = 0 हो जाता है, जिसे भारहीनता की स्थिति कहते हैं।

Q90. गुरुत्वीय त्वरण (g) का मान पृथ्वी की सतह पर कहाँ सबसे अधिक और कहाँ सबसे कम होता है?

(a) भूमध्य रेखा पर अधिकतम, ध्रुवों पर न्यूनतम

(b) ध्रुवों (Poles) पर अधिकतम, भूमध्य रेखा (Equator) पर न्यूनतम

(c) सभी जगह समान होता है

(d) केंद्र पर अधिकतम होता है

Ans. (b)

Solution: पृथ्वी के आकार और घूर्णन के कारण ध्रुवों पर 'g' का मान सबसे अधिक (लगभग 9.83) और भूमध्य रेखा पर सबसे कम होता है। केंद्र पर यह शून्य होता है।

Q91. किसी वस्तु के संवेग में परिवर्तन (Change in Momentum) निम्नलिखित में से किसके बराबर होता है?

(a) वस्तु पर लगाए गए बल के

(b) वस्तु पर आरोपित कुल आवेग (Impulse) के

(c) वस्तु के त्वरण के

(d) किये गए कार्य के

Ans. (b)

Solution: आवेग-संवेग प्रमेय के अनुसार, किसी वस्तु को दिया गया कुल आवेग उसके संवेग में होने वाले कुल परिवर्तन के ठीक बराबर होता है।

Q92. एक चलती हुई कार और एक भारी ट्रक के बीच आमने-सामने की टक्कर होती है। न्यूटन के तृतीय नियम के अनुसार दोनों पर लगने वाले टक्कर के बल के संबंध में क्या सत्य है?

(a) ट्रक पर अधिक बल लगेगा

(b) कार पर अधिक बल लगेगा

(c) दोनों पर एक समान विपरीत बल लगेगा (Equal and Opposite Force)

(d) किसी पर बल नहीं लगेगा

Ans. (c)

Solution: क्रिया-प्रतिक्रिया नियम के अनुसार, कार ट्रक पर जितना बल लगाएगी, ट्रक भी कार पर परिमाण में उतना ही बल लगाएगा। (हालांकि कम द्रव्यमान के कारण कार में क्षति और त्वरण अधिक होगा)।

Q93. प्रकृति में पाए जाने वाले चार मौलिक बलों में से सबसे कमजोर बल (Weakest Force) कौन सा है?

(a) गुरुत्वाकर्षण बल (Gravitational Force)

(b) विद्युत चुंबकीय बल

(c) प्रबल नाभिकीय बल

(d) दुर्बल नाभिकीय बल

Ans. (a)

Solution: गुरुत्वाकर्षण बल ब्रह्मांड का सबसे कमजोर मौलिक बल है, लेकिन इसकी परास (Range) अनंत होती है। सबसे मजबूत बल प्रबल नाभिकीय बल है।

Q94. वाशिंग मशीन के सुखाने वाले हिस्से में कपड़े डालने पर वे केंद्र से दूर टब की दीवारों से क्यों चिपक जाते हैं?

(a) दीवार के जादू के कारण

(b) तीव्र घूर्णन के कारण उत्पन्न अपकेंद्रीय प्रभाव के कारण

(c) हवा के दबाव के कारण

(d) गुरुत्वाकर्षण के कारण

Ans. (b)

Solution: तीव्र वृत्तीय गति के कारण कपड़ों पर बाहर की ओर अपकेंद्रीय बल काम करता है जो उन्हें टब की दीवारों की तरफ धकेलता है।

Q95. घर्षण बल द्वारा किया गया कार्य (Work Done by Friction) सामान्यतः कैसा होता है?

(a) हमेशा धनात्मक

(b) हमेशा ऋणात्मक (Negative) क्योंकि यह गति का विरोध करता है

(c) हमेशा शून्य

(d) अनंत

Ans. (b)

Solution: घर्षण बल हमेशा विस्थापन की विपरीत दिशा (180 डिग्री कोण) में होता है, इसलिए इसके द्वारा किया गया कार्य ऋणात्मक होता है जो ऊर्जा नष्ट करता है।

Q96. यदि किसी पिंड पर कोई बाहरी असंतुलित बल कार्य करता है, तो पिंड में उत्पन्न त्वरण बल के संदर्भ में कैसा होता है?

(a) बल के व्युत्क्रमानुपाती

(b) बल के सीधे समानुपाती (Directly Proportional)

(c) बल से स्वतंत्र

(d) हमेशा शून्य

Ans. (b)

Solution: न्यूटन के द्वितीय नियम (F = m x a) के अनुसार, द्रव्यमान स्थिर होने पर त्वरण बल के सीधे समानुपाती होता है (बल बढ़ने पर त्वरण बढ़ेगा)।

Q97. घड़ी के पुर्जों या छोटे यंत्रों में घर्षण के कारण होने वाली टूट-फूट को रोकने के लिए किस प्रकार के स्नेहक का चयन किया जाता है?

(a) भारी गाढ़ा ग्रीस

(b) हल्का महीन घड़ी का तेल (Jeweler's Oil)

(c) पानी

(d) मिट्टी का तेल

Ans. (b)

Solution: बारीक पुर्जों में गाढ़ा स्नेहक रुकावट डाल सकता है, इसलिए वहाँ अत्यंत हल्के और कम श्यानता वाले तेलों का उपयोग किया जाता है।

Q98. न्यूटन के गति के नियमों के लागू होने की मुख्य सीमा क्या है?

(a) ये केवल बहुत भारी वस्तुओं पर लागू होते हैं

(b) ये प्रकाश के वेग के आसपास चलने वाले अत्यंत सूक्ष्म कणों (जैसे इलेक्ट्रॉन) पर सीधे लागू नहीं होते (वहाँ क्वांटम और सापेक्षता सिद्धांत चाहिए)

(c) ये पानी के अंदर काम नहीं करते

(d) इनकी कोई सीमा नहीं है

Ans. (b)

Solution: न्यूटन के नियम केवल शास्त्रीय या मैक्रोस्कोपिक भौतिकी (कम वेग और बड़े आकार) में सटीक काम करते हैं। अत्यधिक उच्च वेग (प्रकाश के पास) पर ये विफल हो जाते हैं।

Q99. वृत्तीय पथ पर गतिमान किसी वस्तु की 'कोणीय चाल' (Angular Speed) का मात्रक क्या होता है?

(a) मीटर/सेकंड

(b) रेडियन प्रति सेकंड (Radian/second)

(c) न्यूटन-मीटर

(d) जूल-सेकंड

Ans. (b)

Solution: कोणीय चाल प्रति सेकंड केंद्र पर बनने वाले कोण (रेडियन) को दर्शाती है, इसलिए इसका मात्रक रेडियन/सेकंड है।

Q100. संवेग संरक्षण का सिद्धांत निम्नलिखित में से किस घटना की सफल व्याख्या करता है?

(a) दो गेंदों की आपस में टक्कर (Collision)

(b) बंदूक का पीछे हटना

(c) रॉकेट का उड़ान भरना

(d) उपर्युक्त सभी

Ans. (d)

Solution: टक्कर, बंदूक का पीछे हटना और रॉकेट का प्रक्षेपण, ये सभी घटनाएं रेखीय संवेग संरक्षण के सिद्धांत के प्रमुख और सटीक उदाहरण हैं।