भौतिक विज्ञान (Physics) NEET प्रश्न हिंदी में — उत्तर सहित MCQ अभ्यास

NCERT पाठ (अध्याय: SYSTEMS_OF_PARTICLES_AND_ROTATIONAL_MOTION, POINTS TO PONDER, बिंदु 11) स्पष्ट रूप से कहता है: 'कोई दृढ़ पिंड यांत्रिक संतुलन में होता है यदि (1) वह स्थानांतरीय संतुलन में हो, अर्थात् उस पर कुल बाह्य बल शून्य हो : $F_i = \sum F_i = 0$, और (2) वह घूर्णी संतुलन में हो, अर्थात् उस पर कुल बाह्य बल-आघूर्ण शून्य हो : $\tau = \sum \tau_i = \sum r_i \times F_i = 0$।'

NCERT (अध्याय: SYSTEMS_OF_PARTICLES_AND_ROTATIONAL_MOTION, दृढ़ पिंड का संतुलन खंड) के चित्र 6.20(a) और उसके विवरण के आधार पर, जब समान परिमाण के दो समांतर बल छड़ के सिरों पर एक ही दिशा में कार्य करते हैं, तो छड़ पर नेट आघूर्ण (बल-आघूर्ण) शून्य होगा (घूर्णी संतुलन) परंतु नेट बल शून्य नहीं होगा ($\sum F \neq 0$), अर्थात् वह स्थानांतरीय संतुलन में नहीं होगी।

NCERT पाठ (अध्याय: SYSTEMS_OF_PARTICLES_AND_ROTATIONAL_MOTION, दृढ़ पिंड का संतुलन खंड) कहता है, 'चूँकि ये सभी बल एकल कण पर कार्य करते हैं, वे संगामी होने चाहिए। संगामी बलों के अंतर्गत संतुलन की चर्चा पिछले अध्यायों में की गई है।'

NCERT पाठ (अध्याय: SYSTEMS_OF_PARTICLES_AND_ROTATIONAL_MOTION, दृढ़ पिंड का संतुलन खंड) स्पष्ट करता है: 'चूँकि घूर्णी गति का विचार किसी कण पर लागू नहीं होता, अतः कण पर केवल स्थानांतरीय संतुलन की शर्तें (समीकरण 6.30 a) लागू होती हैं। इस प्रकार, कण के संतुलन के लिए उस पर लगे सभी बलों का सदिश योग शून्य होना चाहिए।' दृढ़ पिंड के लिए शून्य नेट बल और शून्य नेट बल-आघूर्ण दोनों आवश्यक हैं ('POINTS TO PONDER' बिंदु 11 के अनुसार)।

घूर्णी संतुलन का अर्थ है नेट बल-आघूर्ण शून्य है। स्थानांतरीय संतुलन में न होने का अर्थ है नेट बल अशून्य है। यह NCERT पाठ (अध्याय: SYSTEMS_OF_PARTICLES_AND_ROTATIONAL_MOTION) में उल्लिखित आंशिक संतुलन की परिभाषा के अनुरूप है।

NCERT पाठ (अध्याय: SYSTEMS_OF_PARTICLES_AND_ROTATIONAL_MOTION, दृढ़ पिंड का संतुलन खंड) कहता है: 'अनेक प्रश्नों में पिंड पर कार्यरत सभी बल समतलीय होते हैं। तब यांत्रिक संतुलन के लिए केवल तीन शर्तों का पूरा होना आवश्यक है। इनमें से दो शर्तें स्थानांतरीय संतुलन से संबंधित हैं... तीसरी शर्त घूर्णी संतुलन से संबंधित है।'

यद्यपि आंतरिक बल अलग-अलग कणों को प्रभावित करते हैं, न्यूटन के तृतीय नियम के अनुसार निकाय के भीतर कणों के बीच के बल समान और विपरीत होते हैं, अतः पूरे निकाय के लिए उनका योग शून्य होता है। NCERT पाठ (अध्याय: LAWS_OF_MOTION, उदाहरण 4.2 के बाद बिंदु 3) कहता है: 'निकाय के किसी भी आंतरिक बल को F में शामिल नहीं किया जाना चाहिए।'

NCERT पाठ कहता है: 'छड़ चुंबक और परिनालिका की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की समानता यह सुझाती है कि छड़ चुंबक को परिनालिका के सादृश्य में बड़ी संख्या में परिसंचारी धाराओं के रूप में सोचा जा सकता है।' यह सीधे विकल्प 3 का समर्थन करता है। विकल्प 1 गलत है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ विद्युत द्विध्रुव के विपरीत सतत बंद लूप होती हैं। विकल्प 2 गलत है क्योंकि चुंबकीय एकध्रुव का अस्तित्व नहीं होता। विकल्प 4 गलत है क्योंकि लंबी परिनालिका के भीतर क्षेत्र एकसमान होता है।

NCERT पाठ कहता है: 'छड़ चुंबक को आधा काटना परिनालिका को काटने जैसा है। हमें दुर्बल चुंबकीय गुणों वाली दो छोटी परिनालिकाएँ मिलती हैं।' यह सीधे विकल्प 2 का समर्थन करता है। विकल्प 1 गलत है क्योंकि चुंबकीय एकध्रुव का अस्तित्व नहीं होता। विकल्प 3 और 4 गलत हैं क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ सतत बनी रहती हैं।

NCERT पाठ कहता है: 'परिनालिका के कारण बिंदु P पर क्षेत्र का परिमाण $B = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{2m}{r^3}$ (5.1) है। यह छड़ चुंबक का दूरस्थ अक्षीय चुंबकीय क्षेत्र भी है जिसे प्रयोग द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इस प्रकार छड़ चुंबक और परिनालिका समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं।' यह पुष्टि करता है कि दिया गया व्यंजक परिमित परिनालिका के दूरस्थ अक्षीय क्षेत्र को निरूपित करता है।