एक कुली जमीन से 10 kg का सामान उठाता है और उसे जमीन से 2.5 m ऊ... | General Science MCQ (हिंदी) | Examoogle

General SciencePhysics: Work, Energy and Power

एक कुली जमीन से 10 kg का सामान उठाता है और उसे जमीन से 2.5 m ऊपर अपने सिर पर रखता है। कुली द्वारा सामान पर किया गया कार्य कितना है? (g = 10 m/s² का उपयोग करें)

25 J

500 J

100 J

250 J

Correct Answer

🔬 SC • Science अवधारणा और सिद्धांतGeneral SciencePhysics: Work, Energy and Power

250 J

Quick Summary:

किसी वस्तु को उठाने में बाहरी कारक द्वारा किया गया कार्य उसकी गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है। दिया गया द्रव्यमान $m = 10 \text{ kg}$ , ऊंचाई $h = 2.5 \text{ m}$ , और गुरुत्वीय त्वरण $g = 10 \text{ m/s}^2$ है, तो किया गया कार्य $W = mgh = 10 \times 10 \times 2.5 = 250 \text{ J}$ होगा।

🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

एक बैग को उठाना बैटरी चार्ज करने जैसा है; आप सिस्टम में ऊर्जा डाल रहे हैं जो संभावित ऊंचाई (स्थिति) के रूप में संग्रहीत होती है।

🧠 Memory Mnemonic / Shortcut Aid

कार्य 'm-g-h' (M-G-Height) है: द्रव्यमान गुणा गुरुत्वाकर्षण गुणा ऊंचाई।

🔢 Key Formulas

$W = Fd\cos(\theta)$ — सामान्य कार्य सूत्र जहाँ $\theta$ बल और विस्थापन के बीच का कोण है।

$U = mgh$ — ऊंचाई $h$ पर किसी वस्तु में संग्रहीत गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा।

⚙️ Working Principle

जब किसी वस्तु को गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के विरुद्ध ले जाया जाता है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा बढ़ाने के लिए कार्य किया जाता है। चूंकि गति एकसमान होती है (गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के बिना), लागू बल गुरुत्वाकर्षण बल $F = mg$ के बराबर और विपरीत होना चाहिए। अतः कार्य $W = F \times d = (mg) \times h$ होगा।

📌 Key Points

▸
कार्य एक अदिश राशि है जिसे जूल (J) में मापा जाता है।
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यदि वस्तु को निरंतर वेग से उठाया जाता है, तो शुद्ध बल शून्य होता है, लेकिन एजेंट द्वारा किया गया कार्य पूरी तरह से धनात्मक होता है।
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विस्थापन लगाए गए बल की दिशा में है, इसलिए $\theta = 0°$ और $\cos(0°) = 1$ है।

✅ Advantages

▸
यांत्रिक प्रणालियों में ऊर्जा आवश्यकताओं की गणना के लिए उपयोगी।
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एकसमान गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में किसी भी ऊर्ध्वाधर विस्थापन पर लागू होता है।

❌ Disadvantages / Limitations

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घर्षण हानि या वायु प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखता है।
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मानता है कि ऊर्ध्वाधर दूरी पर $g$ स्थिर है।

🛠️ Applications / Uses

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लिफ्टों की बिजली खपत की गणना करना।
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निर्माण या शारीरिक श्रम में व्यय की गई ऊर्जा का निर्धारण करना।

📄 Additional Information

▸
पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण के कारण मानक त्वरण $g \approx 9.8 \text{ m/s}^2$ है, हालांकि गणना में आसानी के लिए प्रतियोगी परीक्षाओं में अक्सर $10 \text{ m/s}^2$ का उपयोग किया जाता है।
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विकल्प A (25 J) गुरुत्वाकर्षण कारक $g$ के छूट जाने का परिणाम है।
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विकल्प C (100 J) ऊंचाई घटक की उपेक्षा करता है या गलत चर का उपयोग करता है।

📊 Diagram / Illustration

✅

D सही है — कुली द्वारा किए गए कार्य की गणना सूत्र $W = mgh$ का उपयोग करके की जाती है, जो $10 \times 10 \times 2.5 = 250 \text{ J}$ के बराबर है।

Core Concepts Used

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कार्य-ऊर्जा प्रमेय गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा क्लासिकल मैकेनिक्स (शास्त्रीय यांत्रिकी)

💡 EXAM TIP

रूपांतरण त्रुटियों से बचने के लिए सूत्रों में मान रखने से पहले हमेशा सुनिश्चित करें कि इकाइयां SI (kg, m, m/s²) में हैं।

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