क्रिया और प्रतिक्रिया बल, परिमाण में समान होने के बावजूद, जरूरी नहीं कि समान त्वरण उत्पन्न करें, ऐसा क्यों है?

Question

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The correct answer is A: क्योंकि वे अलग-अलग द्रव्यमान वाली अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं. न्यूटन के तृतीय नियम के अनुसार, क्रिया और प्रतिक्रिया बल परिमाण में समान होते हैं लेकिन अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं। चूँकि न्यूटन के द्वितीय नियम के अनुसार त्वरण बल और वस्तु के द्रव्यमान दोनों पर निर्भर करता है, इसलिए परिणामी त्वरण संबंधित वस्तुओं के द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
न्यूटन के तृतीय नियम के अनुसार, क्रिया और प्रतिक्रिया बल परिमाण में समान होते हैं लेकिन अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं। चूँकि न्यूटन के द्वितीय नियम के अनुसार त्वरण बल और वस्तु के द्रव्यमान दोनों पर निर्भर करता है, इसलिए परिणामी त्वरण संबंधित वस्तुओं के द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।

Working Principle: यह सिद्धांत $F = ma$ द्वारा नियंत्रित होता है। जब दो पिंड परस्पर क्रिया करते हैं, तो वे समान परिमाण के बल ($F_A = -F_B$) लगाते हैं। यदि दोनों पिंडों का द्रव्यमान $m_1$ और $m_2$ है, तो उनका त्वरण $a_1 = \frac{F}{m_1}$ और $a_2 = \frac{F}{m_2}$ होगा। यदि $m_1 
eq m_2$ है, तो $a_1 
eq a_2$ होगा।

Key Formulas: $F_{12} = -F_{21}$ — न्यूटन का गति का तृतीय नियम; $a = \frac{F}{m}$ — बल, द्रव्यमान और त्वरण को जोड़ने वाला न्यूटन का द्वितीय नियम

Key Points: क्रिया और प्रतिक्रिया बल हमेशा अलग-अलग निकायों पर कार्य करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक-दूसरे को कभी निरस्त नहीं करते हैं।; दिए गए बल के लिए त्वरण द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है।; बल दो वस्तुओं के पारस्परिक प्रभाव के परिणामस्वरूप होने वाली भौतिक अंतःक्रियाएं हैं।

Applications: गैसों को बाहर निकालकर रॉकेट का आगे बढ़ना; गोली चलाए जाने पर बंदूक का पीछे की ओर झटका (रिकॉइल) लगना

Additional Info: उत्पन्न त्वरण केवल बल पर निर्भर नहीं करता, बल्कि बल का अनुभव करने वाली वस्तु के जड़त्वीय द्रव्यमान पर भी निर्भर करता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि न्यूटन के यांत्रिकी में बल वास्तविक भौतिक अंतःक्रियाएं हैं। विकल्प C गलत है क्योंकि क्रिया और प्रतिक्रिया परिभाषा के अनुसार हमेशा समान होती हैं। विकल्प D गलत है क्योंकि बल एक साथ (simultaneously) उत्पन्न होते हैं।

Answer: A सही है — क्योंकि वे अलग-अलग द्रव्यमान वाली अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि क्रिया और प्रतिक्रिया बल एक-दूसरे को निरस्त नहीं कर सकते क्योंकि वे अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं, जो बहुविकल्पीय परीक्षाओं में एक आम फंदा (trap) है।

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Option B: क्योंकि बल वास्तविक नहीं होते हैं

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Option C: क्योंकि एक बल दूसरे की तुलना में अधिक शक्तिशाली होता है

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Option D: क्योंकि वे अलग-अलग समय पर कार्य करते हैं

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