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General SciencePhysics

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10 kg द्रव्यमान वाली एक वस्तु 2 m/s² की दर से त्वरित होती है। उस पर कार्य करने वाला बल क्या है?

20 N

5 N

12 N

2 N

Correct Answer

🔬 SC • Science अवधारणा और सिद्धांतGeneral SciencePhysics

20 N

Quick Summary:

किसी वस्तु पर कार्य करने वाले बल की गणना न्यूटन के गति के दूसरे नियम का उपयोग करके की जाती है। दिए गए द्रव्यमान $m = 10 \text{ kg}$ और त्वरण $a = 2 \text{ m/s}^2$ के साथ, बल द्रव्यमान और त्वरण का गुणनफल होता है, जिसके परिणामस्वरूप $20 \text{ N}$ प्राप्त होता है।

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🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

एक खाली शॉपिंग कार्ट को धकेलने के लिए पूर्णतः भरी हुई कार्ट की तुलना में कम बल की आवश्यकता होती है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि बल द्रव्यमान और गति में परिवर्तन की दर दोनों पर निर्भर करता है।

🧠 Memory Mnemonic / Shortcut Aid

समीकरण $F = m \times a$ को याद रखने के लिए 'FMA' (Force, Mass, Acceleration) याद रखें।

🔢 Key Formulas

$F = m \times a$ — न्यूटन का गति का दूसरा नियम जो बल ( $F$ ), द्रव्यमान ( $m$ ), और त्वरण ( $a$ ) को संबंधित करता है।

⚙️ Working Principle

न्यूटन का दूसरा नियम बताता है कि किसी वस्तु पर लगाया गया बल उसके द्रव्यमान और उससे उत्पन्न त्वरण के सीधे आनुपातिक होता है। गणितीय रूप से, इसे $F = ma$ के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहाँ $F$ न्यूटन में बल है, $m$ किलोग्राम में द्रव्यमान है, और $a$ मीटर प्रति सेकंड वर्ग में त्वरण है।

📌 Key Points

▸
बल की SI इकाई न्यूटन (N) है, जिसे $1 \text{ kg} \cdot \text{m/s}^2$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
▸
बल एक सदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि इसका परिमाण और दिशा दोनों होते हैं।
▸
त्वरण कुल बल के आनुपातिक और वस्तु के द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

✅ Advantages

▸
शास्त्रीय यांत्रिकी में गतिशीलता की गणना करने के लिए एक सरल, सार्वभौमिक विधि प्रदान करता है।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
गैर-सापेक्षवादी गति और शास्त्रीय स्थूल प्रणालियों तक सीमित।

🛠️ Applications / Uses

▸
वाहनों के लिए इंजन की शक्ति की आवश्यकताओं को डिजाइन करना।
▸
इंजीनियरिंग परियोजनाओं में संरचनात्मक भार की गणना करना।

📄 Additional Information

▸
विकल्प B (5 N) गलत है; यह $10 / 2 = 5$ का परिणाम है।
▸
विकल्प C (12 N) गलत है; यह संभवतः गणना संबंधी त्रुटियों के कारण है।
▸
विकल्प D (2 N) गलत है; यह द्रव्यमान को बल से विभाजित करने या गलत इकाई व्याख्या के कारण है।

📊 Diagram / Illustration

✅

A सही है — वस्तु पर कार्य करने वाले बल की गणना उसके द्रव्यमान और त्वरण के गुणनफल के रूप में की जाती है, जिसका परिणाम $20 \text{ N}$ है।

Core Concepts Used

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न्यूटन का दूसरा नियम बल की गणना बल की SI इकाई

💡 EXAM TIP

बल सीधे न्यूटन (N) में प्राप्त करने के लिए गणना करने से पहले हमेशा यह सुनिश्चित करें कि द्रव्यमान किलोग्राम (kg) में हो और त्वरण मीटर प्रति सेकंड वर्ग (m/s²) में हो।

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