निम्नलिखित में से किस घटना को गुरुत्वाकर्षण के सार्वभौमिक नियम का उपयोग करके नहीं समझाया जा सकता है?

Question

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The correct answer is B: बंदूक से गोली चलाना. न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण का सार्वभौमिक नियम द्रव्यमान वाली वस्तुओं, जैसे आकाशीय पिंडों के बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को समझाता है। जहाँ यह बड़े पैमाने पर खगोलीय गति जैसे ज्वार और ग्रहीय कक्षाओं को नियंत्रित करता है, वहीं बंदूक से गोली चलाने की प्रक्रिया रासायनिक ऊर्जा, ऊष्मागतिकी और गति के नियमों (विशेष रूप से पीछे हटने के संबंध में न्यूटन का गति का तीसरा नियम) द्वारा नियंत्रित होती है, न कि गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा।

Step-by-Step Solution & Concepts:
न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण का सार्वभौमिक नियम द्रव्यमान वाली वस्तुओं, जैसे आकाशीय पिंडों के बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को समझाता है। जहाँ यह बड़े पैमाने पर खगोलीय गति जैसे ज्वार और ग्रहीय कक्षाओं को नियंत्रित करता है, वहीं बंदूक से गोली चलाने की प्रक्रिया रासायनिक ऊर्जा, ऊष्मागतिकी और गति के नियमों (विशेष रूप से पीछे हटने के संबंध में न्यूटन का गति का तीसरा नियम) द्वारा नियंत्रित होती है, न कि गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा।

Working Principle: गुरुत्वाकर्षण का सार्वभौमिक नियम कहता है कि प्रत्येक बिंदु द्रव्यमान दूसरे प्रत्येक बिंदु द्रव्यमान को एक बल के साथ आकर्षित करता है जो उनके द्रव्यमान के गुणनफल के समानुपाती और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसके विपरीत, बंदूक से गोली चलाने में बैरल के अंदर रासायनिक प्रतिक्रिया (प्रणोदक का दहन) द्वारा उत्पन्न गैसों का तेजी से विस्तार शामिल होता है, जो गोली को आगे बढ़ाने के लिए उस पर दबाव डालता है। यह एक बैलिस्टिक प्रक्रिया है जो आंतरिक बैलिस्टिक्स और रासायनिक ऊर्जा रूपांतरण द्वारा निर्धारित होती है, न कि गोली और बंदूक के बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण द्वारा।

Key Formulas: $F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$ — न्यूटन का सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम, जहाँ $G$ गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है, $m$ द्रव्यमान हैं, और $r$ दूरी है।; $F = ma$ — न्यूटन का दूसरा नियम, जो एक प्रक्षेप्य की गति को नियंत्रित करता है जब बाहरी बलों (गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर) का हिसाब लगाया जाता है।

Key Points: गुरुत्वाकर्षण एक मौलिक बल है जो ग्रहीय गति और ज्वारीय चक्रों के लिए जिम्मेदार है।; बंदूक से गोली चलाना एक यांत्रिक/रासायनिक प्रक्रिया है जो बल, दबाव और द्रव्यमान त्वरण द्वारा नियंत्रित होती है।; गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान वाली सभी वस्तुओं पर कार्य करता है, लेकिन गोली को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक बल का परिमाण गोली और हथियार के बीच गुरुत्वाकर्षण संपर्क से काफी अधिक होता है।

Applications: ग्रहीय कक्षा की गणना; चंद्रमा और सूर्य के कारण उत्पन्न महासागरीय ज्वारीय पैटर्न को समझना

Additional Info: गुरुत्वाकर्षण का स्थिरांक $G \approx 6.674 	imes 10^{-11} 	ext{ N m}^2 	ext{kg}^{-2}$ है।. विकल्प B सही उत्तर है क्योंकि बंदूक से गोली चलाना एक गुरुत्वाकर्षण घटना के बजाय एक रासायनिक-बैलिस्टिक प्रक्रिया है।

Answer: B सही है — बंदूक से गोली चलाना रासायनिक ऊर्जा और ऊष्मागतिकी द्वारा नियंत्रित होता है, जबकि अन्य विकल्प गुरुत्वाकर्षण संपर्क के सीधे परिणाम हैं।

Exam Tip: भौतिकी समस्याओं का विश्लेषण करते समय हमेशा 'सार्वभौमिक बलों' (गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व) और 'अनुप्रयुक्त यांत्रिक बलों' (दबाव, घर्षण, तनाव) के बीच अंतर करें।

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Option A: ज्वार-भाटा

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Option C: पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति

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Option D: सूर्य के चारों ओर ग्रहों की गति

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