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एक छात्र बस का इंतजार करते समय एक भारी स्कूल बैग पकड़े हुए है और हिल नहीं रहा है। निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है? (1) छात्र द्वारा बल लगाया जाता है। (2) बैग विस्थापित होता है। (3) बैग पर कार्य किया जाता है। (4) वैज्ञानिक अर्थ में कोई कार्य नहीं किया जाता है।
और (3) केवल
और (3) केवल
, (2), (3)
और (4) केवल
और (4) केवल
भौतिकी में, कार्य को किसी वस्तु पर लगाए गए बल और बल की दिशा में वस्तु के विस्थापन के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है। चूँकि छात्र स्थिर है, कोई विस्थापन (s=0) नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप किया गया कार्य शून्य होता है।
भौतिकी में, कार्य को किसी वस्तु पर लगाए गए बल और बल की दिशा में वस्तु के विस्थापन के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है। चूँकि छात्र स्थिर है, कोई विस्थापन (s=0) नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप किया गया कार्य शून्य होता है।
यदि आप एक कंक्रीट की दीवार को जितनी जोर से हो सके धक्का देते हैं लेकिन वह हिलती नहीं है, तो आप अंततः थक जाएंगे, लेकिन भौतिकी की दृष्टि से, आपने शून्य कार्य किया है क्योंकि दीवार अपनी स्थिति में बनी रही।
FDS: बल (Force), विस्थापन (Displacement), (कार्य के लिए) संश्लेषण (Synthesis) होना अनिवार्य है।
W=F⋅s⋅cos(θ) — सामान्य कार्य सूत्र
s=0 होने पर W=0 — शून्य कार्य के लिए शर्त
किए गए कार्य के लिए गणितीय अभिव्यक्ति W=F⋅s⋅cos(θ) है, जहाँ W कार्य है, F बल है, s विस्थापन है, और θ बल और विस्थापन के बीच का कोण है। चूँकि इस परिदृश्य में s=0 है, इसलिए बैग को पकड़ने के लिए लगाए गए बल के परिमाण की परवाह किए बिना, किया गया कार्य W शून्य (0) ही होगा।
कार्य के लिए बल और विस्थापन दोनों की आवश्यकता होती है।
यदि विस्थापन शून्य है, तो किया गया कार्य शून्य है।
बल लगाना कार्य करने के बराबर नहीं है।
हालाँकि छात्र को मांसपेशियों के प्रयास (जैविक कार्य) के कारण थकान महसूस होती है, लेकिन यह भौतिकी में परिभाषित 'यांत्रिक कार्य' नहीं है।
विकल्प B गलत है क्योंकि विस्थापन शून्य होने पर कार्य नहीं होता है।
विकल्प C गलत है क्योंकि विस्थापन नहीं हुआ।
D सही है — छात्र गुरुत्वाकर्षण का प्रतिकार करने के लिए बल लगाता है, लेकिन चूँकि बैग में कोई विस्थापन नहीं होता है, इसलिए वैज्ञानिक रूप से किया गया कार्य शून्य है।
कार्य संबंधी समस्याओं में हमेशा जांचें कि क्या विस्थापन चर (s) शून्य है; यदि ऐसा है, तो उत्तर हमेशा शून्य होगा, चाहे बल (F) कितना भी अधिक क्यों न हो।