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1 अंक वाले प्रश्न :
1 . कार्य की परिभाषा क्या है?
उत्तर: किसी वस्तु पर बल लगाने से वह बल की दिशा में विस्थापित होती है, तो उसे कार्य कहते हैं।
2. शक्ति क्या है?
उत्तर: कार्य करने की दर को शक्ति कहते हैं।
3. ऊर्जा की परिभाषा दीजिए।
उत्तर: किसी वस्तु की कार्य करने की क्षमता को ऊर्जा कहते हैं।
4. कार्य का SI मात्रक क्या है?
उत्तर: जूल (J)
5. शक्ति का SI मात्रक क्या है?
उत्तर: वाट (W)
6. ऊर्जा का SI मात्रक क्या है?
* उत्तर: जूल (J)
7. 1 जूल को परिभाषित करें।
उत्तर: जब 1 न्यूटन का बल किसी वस्तु को बल की दिशा में 1 मीटर विस्थापित करता है, तो किया गया कार्य 1 जूल होता है।
8. 1 वाट को परिभाषित करें।
उत्तर: जब कोई कार्य 1 सेकंड में 1 जूल कार्य करता है, तो उसकी शक्ति 1 वाट होती है।
9. कार्य का CGS मात्रक क्या है?
उत्तर: अर्ग (Erg)
10. शक्ति का CGS मात्रक क्या है?
उत्तर: अर्ग प्रति सेकंड (Erg/sec.)
11. ऊर्जा का CGS मात्रक क्या है?
उत्तर: अर्ग (Erg)
12. कार्य कैसी राशि है?
उत्तर: अदिश राशि (Scalar quantity)
13. शक्ति कैसी राशि है?
उत्तर: अदिश राशि (Scalar quantity)
14. ऊर्जा कैसी राशि है?
उत्तर: अदिश राशि (Scalar quantity)
15. 1 जूल और 1 अर्ग में क्या संबंध है?
उत्तर: 1जूल = 10^7 अर्ग
16. गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का सूत्र क्या है?
उत्तर: P. E. = mgh
17. गतिज ऊर्जा का सूत्र क्या है?
उत्तर: K.E. = 1/2 mv^2
18. यांत्रिक ऊर्जा कितने प्रकार की होती है?
उत्तर: यांत्रिक ऊर्जा दो प्रकार की होती है - गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा।
19. एक हॉर्स पावर (Horse Power) में कितने वाट होते हैं?
उत्तर: 746 वाट
20. कमर्शियल ऊर्जा का मात्रक क्या है?
उत्तर: किलोवाट-घंटा (kWh)
21 एक किलोवाट-घंटा में कितने जूल होते हैं?
उत्तर: 3.6 × 10^6 joules
22. कार्य करने की दर को क्या कहते हैं?
उत्तर: शक्ति
23. ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत क्या है?
उत्तर: ऊर्जा को न तो उत्पन्न किया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, यह केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित होती है।
24. जब बल और विस्थापन एक दूसरे के लंबवत होते हैं तो किया गया कार्य कितना होता है?
उत्तर: शून्य (0)
25. ऋणात्मक कार्य कब होता है?
उत्तर: जब बल और विस्थापन एक दूसरे के विपरीत दिशा में होते हैं।
26. धनात्मक कार्य कब होता है?
उत्तर: जब बल और विस्थापन एक ही दिशा में होते हैं।
27. किसी वस्तु को ऊँचाई तक उठाने में किया गया कार्य किस ऊर्जा में बदल जाता है?
उत्तर: गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा में।
28. स्प्रिंग को खींचने या दबाने पर कौन सी ऊर्जा उत्पन्न होती है?
उत्तर: स्थितिज ऊर्जा।
29. एक तेज गति से चलती हुई वस्तु में कौन सी ऊर्जा होती है?
उत्तर: गतिज ऊर्जा।
30. गतिज ऊर्जा का मान किन दो राशियों पर निर्भर करता है?
उत्तर: वस्तु के द्रव्यमान (m) और वेग (v) पर।
31. स्थितिज ऊर्जा का मान किन राशियों पर निर्भर करता है? उत्तर: वस्तु के द्रव्यमान (m), गुरुत्वीय त्वरण (g), और ऊँचाई (h) पर।
32. 1 किलोवाट में कितने वाट होते हैं?
उत्तर: 1000 वाट।
33. एक खींचे हुए धनुष में किस प्रकार की ऊर्जा होती है?
उत्तर: स्थितिज ऊर्जा।
34. कार्य, बल और विस्थापन में क्या संबंध है?
उत्तर: कार्य = बल × विस्थापन।
35. शक्ति, कार्य और समय में क्या संबंध है?
उत्तर: शक्ति = कार्य / समय।
36. जब एक व्यक्ति भारी पत्थर को धक्का देता है और वह नहीं हिलता तो किया गया कार्य क्या है?
उत्तर: शून्य।
37. एक कुली सिर पर भारी बोझ रखकर चल रहा है तो गुरुत्वाकर्षण बल के विरुद्ध कार्य क्या है?
उत्तर: शून्य।
38. मुक्त रूप से गिरती हुई वस्तु में कुल यांत्रिक ऊर्जा में क्या परिवर्तन होता है?
उत्तर: कुल यांत्रिक ऊर्जा स्थिर रहती है।
39. एक उड़ते हुए पक्षी में कौन सी ऊर्जा होती है?
उत्तर: गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा दोनों।
40. कार्य का क्या अर्थ है जब एक व्यक्ति मेज पर रखी पुस्तक को उठाता है?
उत्तर: व्यक्ति गुरुत्वाकर्षण के विपरीत कार्य करता है, इसलिए कार्य धनात्मक है।
41. एक जलती हुई मोमबत्ती किस ऊर्जा में परिवर्तित होती है?
उत्तर: रासायनिक ऊर्जा, प्रकाश और ऊष्मा ऊर्जा में।
42. किसी पिंड की गतिज ऊर्जा शून्य कब होती है?
उत्तर: जब पिंड का वेग शून्य हो।
43. किसी पिंड की स्थितिज ऊर्जा शून्य कब होती है?
उत्तर: जब पिंड की ऊँचाई शून्य हो (सतह पर)।
44. एक डोरी से बंधी गेंद को घुमाने पर गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा किया गया कार्य क्या होगा?
उत्तर: शून्य, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल विस्थापन के लंबवत होता है।
45. कार्य का विमीय सूत्र क्या है?
उत्तर: [M^1 L^2 T^{-2}]
46. शक्ति का विमीय सूत्र क्या है?
उत्तर: [M^1 L^2 T^{-3}]
47. ऊर्जा का विमीय सूत्र क्या है?
उत्तर: [M^1 L^2 T^{-2}]
48. क्या बल लगाने से हमेशा कार्य होता है?
उत्तर: नहीं, कार्य तभी होता है जब विस्थापन भी हो।
49. गुरुत्वीय त्वरण 'g' का मान पृथ्वी पर क्या है?
उत्तर: 9.8 \text{ m/s}^2
50. शक्ति और ऊर्जा में मुख्य अंतर क्या है?
उत्तर: शक्ति कार्य करने की दर है, जबकि ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है।
2 अंक वाले प्रश्न :
1. धनात्मक, ऋणात्मक और शून्य कार्य को परिभाषित करें।
उत्तर: धनात्मक कार्य: जब बल और विस्थापन एक ही दिशा में हों। (e.g., किसी बक्से को धक्का देना)
ऋणात्मक कार्य: जब बल और विस्थापन विपरीत दिशा में हों। (e.g., किसी वस्तु को ऊपर फेंकने पर गुरुत्वाकर्षण द्वारा किया गया कार्य)
शून्य कार्य: जब बल और विस्थापन के बीच का कोण 90 डिग्री हो या कोई विस्थापन न हो। (e.g., दीवार पर धक्का देना)
2. ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत को स्पष्ट करें।
उत्तर: इस सिद्धांत के अनुसार, ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है। यह केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित होती है। उदाहरण के लिए, जब कोई वस्तु ऊपर से गिरती है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा धीरे-धीरे गतिज ऊर्जा में बदल जाती है, लेकिन कुल ऊर्जा स्थिर रहती है।
3. 1 किलोवाट-घंटा (kWh) को परिभाषित करें।
उत्तर: 1 kWh उस ऊर्जा की मात्रा है जो 1000 वाट की शक्ति वाले उपकरण द्वारा एक घंटे में उपयोग की जाती है। यह बिजली के बिलों में उपयोग होने वाली वाणिज्यिक इकाई है।
4. क्या किसी वस्तु में ऊर्जा हो सकती है लेकिन कार्य नहीं? उदाहरण दें।
उत्तर: हाँ, हो सकती है। एक व्यक्ति के सिर पर भारी बक्सा है। व्यक्ति के पास कार्य करने की क्षमता (ऊर्जा) है, लेकिन अगर वह स्थिर खड़ा है, तो कोई विस्थापन नहीं हो रहा है, इसलिए कोई कार्य नहीं हो रहा है।
5. एक उदाहरण दीजिए जहाँ गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में बदलती है।
उत्तर: जब एक गेंद को ऊपर की ओर उछाला जाता है, तो उसकी गतिज ऊर्जा धीरे-धीरे कम होती जाती है और अधिकतम ऊँचाई पर शून्य हो जाती है। इस दौरान उसकी गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
6. एक उदाहरण दीजिए जहाँ स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में बदलती है।
उत्तर: जब एक गेंद को ऊपर से नीचे गिराया जाता है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा धीरे-धीरे कम होती जाती है और जमीन के पास शून्य हो जाती है। इस दौरान उसकी स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
7. मुक्त रूप से गिरती हुई वस्तु के लिए ऊर्जा संरक्षण का नियम समझाएं।
उत्तर: जब कोई वस्तु मुक्त रूप से गिरती है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा कम होती है, जबकि गतिज ऊर्जा बढ़ती है। लेकिन, किसी भी बिंदु पर, इन दोनों ऊर्जाओं का योग (यानी, कुल यांत्रिक ऊर्जा) हमेशा स्थिर रहता है।
8. कार्य का गणितीय सूत्र लिखें और समझाएं।
उत्तर: कार्य (W) = बल (F) × विस्थापन (d)। यह सूत्र बताता है कि किया गया कार्य बल के परिमाण और बल की दिशा में हुए विस्थापन के गुणनफल के बराबर होता है।
9. 1 जूल को CGS मात्रक में बदलें।
उत्तर: 1 Joule = 1N × 1m
= 10^5 dyne × 100 cm
= 10^5 dyne × 10^2 cm
=10 ^7 dynecm
= 10^7 Erg
10. शक्ति और ऊर्जा में क्या संबंध है?
* उत्तर: शक्ति = कार्य / समय।
चूँकि ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है, इसलिए शक्ति को ऊर्जा के उपयोग की दर के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।
शक्ति = ऊर्जा / समय,
या , ऊर्जा = शक्ति × समय।
11. कार्य का मान कब शून्य होता है? तीन उदाहरण दीजिए।
उत्तर: जब विस्थापन शून्य हो या बल और विस्थापन लंबवत हों।
उदाहरण: (1) दीवार पर धक्का देना। (2) सिर पर बोझ लेकर स्थिर खड़ा होना। (3) ग्रह का सूर्य के चारों ओर घूमना (गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा किया गया कार्य)।
12. एक वस्तु पर 50 न्यूटन का बल लगाया जाता है और वह 10 मीटर विस्थापित होती है। यदि बल की दिशा में विस्थापन हो, तो किया गया कार्य ज्ञात करें।
उत्तर: कार्य = बल × विस्थापन = 50 N × 10 m = 500 J।
13. एक 60 किलोग्राम का व्यक्ति 10 सेकंड में 500 जूल का कार्य करता है। उसकी शक्ति ज्ञात करें।
उत्तर: शक्ति = कार्य / समय = 500 J / 10 s = 50 वाट।
14. शक्ति और ऊर्जा में क्या अंतर है?
उत्तर: शक्ति और ऊर्जा में अंतर :
शक्ति (Power) | ऊर्जा (Energy) |
---|---|
(i) कार्य करने की दर को शक्ति कहते हैं। | (i) कार्य करने की क्षमता को ऊर्जा कहते हैं। |
(ii) शक्ति कार्य करने की गति दर्शाती है। | (ii) ऊर्जा कार्य नहीं करती है। |
(iii) शक्ति की व्यवहारिक इकाई वाट तथा अश्व शक्ति है। | (iii) ऊर्जा की व्यवहारिक इकाई वाट-घण्टा तथा किलोवाट है। |
15. गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा में क्या अंतर है?
उत्तर: गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा में अंतर :
गतिज ऊर्जा | स्थितिज ऊर्जा |
1. यह ऊर्जा किसी वस्तु में उसकी गति के कारण होती है। | 1. यह ऊर्जा किसी वस्तु में उसकी स्थिति या स्थान परिवर्तन के कारण होती है। |
2. यह ऊर्जा वस्तु के निरंतर आवेग में रहने पर मौजूद रहती है। | 2. यह ऊर्जा वस्तु के स्थिर अवस्था में रहने पर संग्रह रूप में रहती है। |
3. यह ऊर्जा गत वस्तु में होती है, यह परिभाषित होती है K.E. = ½ mv² | 3. यह ऊर्जा स्थिर वस्तु में होती है, यह परिभाषित होती है P.E. = mgh |