50 kg द्रव्यमान का एक लकड़ी का गुटका एक चिकनी क्षैतिज सतह पर र... | General Science MCQ (हिंदी) | Examoogle

General SciencePhysics: Laws of Motion

50 kg द्रव्यमान का एक लकड़ी का गुटका एक चिकनी क्षैतिज सतह पर रखा गया है। जब यह विराम अवस्था में होता है, तो इस पर 'X' N का एक निरंतर क्षैतिज बल लगाया जाता है। गुटका 2 s में 10 m/s का वेग प्राप्त कर लेता है। X का मान क्या है?

100 N

10 N

25 N

250 N

Correct Answer

🔬 SC • Science अवधारणा और सिद्धांतGeneral SciencePhysics: Laws of Motion

250 N

Quick Summary:

बल 'X' निर्धारित करने के लिए, हम गतिज समीकरणों का उपयोग करके गुटके का त्वरण (acceleration) निकालते हैं और फिर न्यूटन के गति के दूसरे नियम का अनुप्रयोग करते हैं। दिया गया द्रव्यमान $m = 50\text{ kg}$ , प्रारंभिक वेग $u = 0$ , अंतिम वेग $v = 10\text{ m/s}$ , और समय $t = 2\text{ s}$ है, बल की गणना $F = ma = 250\text{ N}$ के रूप में की जाती है।

🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

सुपरमार्केट में भारी शॉपिंग कार्ट को धक्का देना: यदि आप एक भारी कार्ट (अधिक द्रव्यमान) को धक्का देते हैं और चाहते हैं कि वह तेजी से (समय) एक निश्चित गति (वेग) तक पहुँच जाए, तो आपको काफी अधिक जोर (बल) लगाना होगा।

🔢 Key Formulas

$v = u + at$ — एकसमान त्वरण के लिए पहला गतिज समीकरण

$F = ma$ — न्यूटन का गति का दूसरा नियम

⚙️ Working Principle

यह गणना न्यूटन के गति के दूसरे नियम पर आधारित है, जो बताता है कि किसी वस्तु पर कार्य करने वाला बल उसके द्रव्यमान और त्वरण के गुणनफल के बराबर होता है ( $F = ma$ )। सबसे पहले, हम गतिज सूत्र $v = u + at$ का उपयोग करके एकसमान त्वरण ज्ञात करते हैं, जहाँ $a = \frac{v - u}{t}$ होता है। मान प्रतिस्थापित करने पर, हमें $a = \frac{10^{-0}}{2} = 5\text{ m/s}^2$ प्राप्त होता है। अंत में, द्रव्यमान को इस त्वरण से गुणा करने पर लगाया गया बल प्राप्त होता है।

📌 Key Points

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न्यूटन का दूसरा नियम बल को संवेग परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित करता है।
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त्वरण प्रति इकाई समय में वेग में परिवर्तन है।
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एक 'चिकनी' सतह का अर्थ है घर्षण गुणांक $\mu = 0$ , जिसका अर्थ है कि गति का विरोध करने वाला कोई प्रतिरोध बल नहीं है।

✅ Advantages

▸
गतिशील समस्याओं को हल करने के लिए बुनियादी न्यूटनियन यांत्रिकी का अनुप्रयोग।

❌ Disadvantages / Limitations

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आदर्श स्थितियों (कोई घर्षण या वायु प्रतिरोध नहीं) को मानकर चलता है।

🛠️ Applications / Uses

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त्वरित वाहनों के लिए इंजन के जोर (thrust) की गणना करना।
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ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग में सुरक्षा प्रणालियों को डिजाइन करना।

📄 Additional Information

▸
मानक गुरुत्वीय त्वरण $g \approx 9.8\text{ m/s}^2$ यहाँ शामिल नहीं है क्योंकि गति क्षैतिज है।
▸
विकल्प A (100 N) समय कारक को नजरअंदाज करने का परिणाम है; विकल्प B (10 N) एक गणना त्रुटि है; विकल्प C (25 N) एक गलत त्वरण गणना को दर्शाता है।

📊 Diagram / Illustration

✅

D सही है — न्यूटन के दूसरे नियम का उपयोग करते हुए, द्रव्यमान $50\text{ kg}$ और त्वरण $5\text{ m/s}^2$ का गुणनफल $250\text{ N}$ का बल प्रदान करता है।

Core Concepts Used

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न्यूटन का गति का दूसरा नियम गतिकी (Kinematics) बल और त्वरण

💡 EXAM TIP

गणना से पहले हमेशा इकाइयों की जाँच करें; सुनिश्चित करें कि द्रव्यमान kg में, वेग m/s में और समय सेकंड में है ताकि बल सीधे न्यूटन में प्राप्त हो सके।

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