निम्नलिखित में से कौन-सा एकसमान वृत्तीय गति में गतिमान वस्तु का उदाहरण है?

Question

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The correct answer is C: पृथ्वी के चारों ओर एक वृत्ताकार कक्षा में एक उपग्रह. एकसमान वृत्तीय गति का अर्थ है किसी वस्तु की वृत्ताकार पथ पर एकसमान चाल से होने वाली गति। चूंकि गति की दिशा लगातार बदलती रहती है, इसलिए वेग अचर नहीं होता, भले ही चाल का परिमाण एकसमान रहे।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एकसमान वृत्तीय गति का अर्थ है किसी वस्तु की वृत्ताकार पथ पर एकसमान चाल से होने वाली गति। चूंकि गति की दिशा लगातार बदलती रहती है, इसलिए वेग अचर नहीं होता, भले ही चाल का परिमाण एकसमान रहे।

Working Principle: एकसमान वृत्तीय गति में, एक अभिकेंद्री बल ($F_c = \frac{mv^2}{r}$) वृत्ताकार पथ के केंद्र की ओर त्रिज्या के अनुदिश कार्य करता है। यह बल वस्तु की चाल को बदले बिना हर बिंदु पर उसके वेग वेक्टर की दिशा को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप अभिकेंद्री त्वरण ($a_c = \frac{v^2}{r}$) उत्पन्न होता है।

Key Formulas: $v = \frac{2\pi r}{T}$ — वृत्तीय गति में वेग; $a_c = \frac{v^2}{r}$ — अभिकेंद्री त्वरण

Key Points: चाल अचर रहती है, लेकिन दिशा में निरंतर परिवर्तन के कारण वेग परिवर्तनशील होता है।; त्वरण सदैव वृत्ताकार पथ के केंद्र की ओर निर्देशित होता है।; अभिकेंद्री बल पथ को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है।

Applications: ग्रहों के चारों ओर उपग्रहों की कक्षाएं; नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन की गति (बोर मॉडल)

Additional Info: एकसमान वृत्तीय गति एक त्वरित गति है क्योंकि दिशा बदलने पर वेग बदलता है।. विकल्प A (उड़ता हुआ पक्षी) में परिवर्तनशील चाल और दिशा शामिल है।. विकल्प B (टहलता हुआ व्यक्ति) आमतौर पर सरल रेखीय गति है।. विकल्प D (सीधी चलती कार) रेखीय गति है (गैर-वृत्तीय)।

Answer: C सही है — वृत्ताकार कक्षा में एक उपग्रह वृत्ताकार पथ पर एकसमान चाल से चलता है, जो एकसमान वृत्तीय गति की परिभाषा है।

Exam Tip: याद रखें कि भौतिकी में, दिशा में किसी भी परिवर्तन का अर्थ त्वरण होता है, भले ही स्पीडोमीटर की रीडिंग स्थिर ही क्यों न रहे!

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Option A: आकाश में उड़ता हुआ एक पक्षी

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Option B: फुटपाथ पर चलता हुआ एक व्यक्ति

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Option D: राजमार्ग पर सीधी चलती हुई एक कार

Correct Answer

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