एक पिंड, विराम अवस्था से चलना शुरू करके, एक इमारत से नीचे गिरत... | General Science MCQ (हिंदी) | Examoogle

General SciencePrevious Year Paper 2024

एक पिंड, विराम अवस्था से चलना शुरू करके, एक इमारत से नीचे गिरता है और 2 सेकंड में जमीन तक पहुँचता है। जब पिंड जमीन पर पहुँचेगा तो उसका वेग क्या होगा? (गुरुत्वीय त्वरण = 10 ms⁻² )

5 m/s

20 m/s

10 m/s

15 m/s

Correct Answer

🔬 SC • Science अवधारणा और सिद्धांतGeneral SciencePrevious Year Paper 2024

20 m/s

Quick Summary:

मुक्त रूप से गिरती वस्तु का अंतिम वेग ज्ञात करने के लिए, हम गति के पहले समीकरण का उपयोग करते हैं। चूंकि वस्तु विराम अवस्था से शुरू होती है, इसलिए प्रारंभिक वेग शून्य होता है, और यह गुरुत्वाकर्षण के कारण समान रूप से त्वरित होती है।

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🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

यदि आप एक गेंद गिराते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण एक 'स्पीड बूस्टर' की तरह कार्य करता है जो स्थिर अवस्था से शुरू होकर प्रत्येक सेकंड गिरने पर गेंद के वेग में $10 m/s$ जोड़ता है।

🧠 Memory Mnemonic / Shortcut Aid

रेखीय गति समीकरण के लिए 'v-u-a-t' याद रखें: अंतिम वेग = प्रारंभिक वेग + (त्वरण × समय)।

🔢 Key Formulas

$v = u + at$ — गति का पहला समीकरण

$v = gt$ — गुरुत्वाकर्षण के तहत विराम अवस्था से शुरू होने वाली वस्तुओं के लिए सरलीकृत सूत्र

⚙️ Working Principle

समान त्वरण के लिए गति के समीकरणों के अनुसार, अंतिम वेग $v$ , $v = u + at$ द्वारा दिया जाता है। यहाँ, प्रारंभिक वेग $u = 0$ , त्वरण $a = g = 10 ms^{-2}$ , और समय $t = 2 s$ है। इन मानों को समीकरण में रखने पर $v = 0 + (10 ms^{-2} \times 2 s) = 20 ms^{-1}$ प्राप्त होता है।

📌 Key Points

▸
विराम अवस्था से शुरू होने का अर्थ है प्रारंभिक वेग ( $u$ ) का $0 ms^{-1}$ होना।
▸
जब गति नीचे की ओर होती है तो गुरुत्वीय त्वरण ( $g$ ) को धनात्मक मान के रूप में लिया जाता है।
▸
मुक्त रूप से गिरते पिंड का अंतिम वेग समय पर रेखीय रूप से निर्भर करता है।

✅ Advantages

▸
इमारत की ऊँचाई जाने बिना सरल रेखीय गणना।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
यह मॉडल मानता है कि वायु प्रतिरोध नगण्य है।

🛠️ Applications / Uses

▸
गिरती वस्तुओं के लिए प्रभाव गति (impact speed) की गणना करना।
▸
भौतिकी की प्रतियोगी परीक्षाओं में शुद्धगतिकी (kinematics) संबंधी समस्याएं।

📄 Additional Information

▸
पृथ्वी पर गुरुत्वीय त्वरण लगभग $9.8 ms^{-2}$ होता है, लेकिन परीक्षाओं में गणना की सुविधा के लिए इसे अक्सर $10 ms^{-2}$ मान लिया जाता है।
▸
गलत विकल्पों की व्याख्या: विकल्प A ( $5 ms^{-1}$ ), C ( $10 ms^{-1}$ ), और D ( $15 ms^{-1}$ ) $t = 2$ और $g = 10$ के लिए समीकरण $v = gt$ को संतुष्ट नहीं करते हैं।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — $u=0, a=10, t=2$ के साथ समीकरण $v = u + at$ का उपयोग करने पर, अंतिम वेग $20 ms^{-1}$ है।

Core Concepts Used

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शुद्धगतिकी (Kinematics) मुक्त पतन (Free Fall) समान त्वरण

💡 EXAM TIP

शुद्धगतिकी समीकरणों को लागू करने से पहले हमेशा जांचें कि क्या पिंड विराम अवस्था ( $u=0$ ) से शुरू होता है या उसका कोई प्रारंभिक प्रक्षेपण वेग ( $u \neq 0$ ) है।

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