NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित

पहले, न्यूटन के द्वितीय नियम से त्वरण (मंदन) की गणना कीजिए: $F = ma \Rightarrow a = F/m = -50 N / 20 kg = -2.5 m/s^2$। (ऋणात्मक चिह्न मंदन दर्शाता है)। फिर, शुद्धगतिकी समीकरण $v = u + at$ का उपयोग कीजिए, जहाँ $v = 0$ (रुकने पर अंतिम वेग), $u = 15 m/s$, और $a = -2.5 m/s^2$। अतः, $0 = 15 + (-2.5)t \Rightarrow 2.5t = 15 \Rightarrow t = 15 / 2.5 = 6$ सेकंड।

NCERT पाठ कहता है: 'दोनों को मिलाकर, द्रव्यमान और वेग का गुणनफल, अर्थात संवेग, स्पष्टतः गति का एक प्रासंगिक चर है। दिए गए समय में संवेग में परिवर्तन जितना अधिक होगा, लगाया जाने वाला बल उतना ही अधिक होगा।' यह संवेग में परिवर्तन को सीधे लगाए गए बल से जोड़ता है, जो न्यूटन के द्वितीय नियम का मूल है।

NCERT पाठ टिप्पणी करता है: 'समीकरण (4.5) द्वारा दिया गया गति का द्वितीय नियम एकल बिंदु कण पर लागू होता है... परंतु यह पता चलता है कि यह नियम उसी रूप में दृढ़ पिंड पर, या और भी व्यापक रूप से, कणों के निकाय पर लागू होता है। उस स्थिति में F निकाय पर कुल बाह्य बल को और a संपूर्ण निकाय के त्वरण को संदर्भित करता है। निकाय के किसी भी आंतरिक बल को F में शामिल नहीं किया जाना चाहिए।'

नेट ऊर्ध्वमुखी बल को गुरुत्व पर विजय पानी होगी और ऊर्ध्वमुखी त्वरण देना होगा। मान लीजिए T प्रणोद है। F_net = T - mg। न्यूटन के द्वितीय नियम के अनुसार, F_net = ma। अतः, T - mg = ma \Rightarrow T = ma + mg = m(a + g)। दिया है m = 20,000 kg, a = 5.0 m/s², और g = 10 m/s²। T = 20,000 kg (5.0 m/s² + 10 m/s²) = 20,000 kg * 15 m/s² = 300,000 N।

NCERT पाठ कहता है: 'यदि आवश्यक हो, तो निकाय के दूसरे चयन के लिए वही प्रक्रिया अपनाइए। ऐसा करते समय न्यूटन के तृतीय नियम का उपयोग कीजिए। अर्थात, यदि A के मुक्त-पिंड आरेख में B के कारण A पर बल F के रूप में दर्शाया गया है, तो B के मुक्त-पिंड आरेख में A के कारण B पर बल –F के रूप में दर्शाया जाना चाहिए।'

गिराए जाने से पहले पत्थर का वेग ट्रक के समान होता है। ट्रक विराम से शुरू होता है ($u_t = 0$) और $a_t = 2.0 m/s^2$ पर त्वरित होता है। $t = 10 s$ पर ट्रक का वेग $v_t = u_t + a_t t = 0 + (2.0 m/s^2)(10 s) = 20 m/s$ है। जब पत्थर गिराया जाता है, तो वायु प्रतिरोध की उपेक्षा करते हुए, जड़त्व के कारण यह यही क्षैतिज वेग बनाए रखता है। ऊर्ध्वाधर गति ट्रक के सापेक्ष विराम से शुरू होती है, परंतु क्षैतिज रूप से यह उस क्षण ट्रक के वेग के साथ गति जारी रखता है।

NCERT पाठ कहता है: 'एक दृढ़ पिंड यांत्रिक साम्य में है यदि (1) यह स्थानांतरीय साम्य में है, अर्थात उस पर कुल बाह्य बल शून्य है: $\Sigma F_i = 0$, और (2) यह घूर्णी साम्य में है, अर्थात उस पर कुल बाह्य बल-आघूर्ण शून्य है: $\Sigma \tau_i = \Sigma (r_i \times F_i) = 0$।'

NCERT पाठ निर्दिष्ट करता है: 'गति का द्वितीय नियम एक स्थानीय संबंध है जिसका अर्थ है कि किसी निश्चित क्षण पर आकाश के किसी बिंदु (कण की स्थिति) पर बल F उस बिंदु पर उस क्षण के a से संबंधित है। यहाँ और अभी का त्वरण यहाँ और अभी के बल द्वारा निर्धारित होता है, कण की गति के किसी इतिहास द्वारा नहीं (चित्र 4.5 देखें)।'

चिकनी क्षैतिज सतह पर एकसमान वृत्तीय गति में, कण पर केंद्र की ओर कार्य करने वाला एकमात्र क्षैतिज बल डोरी में तनाव है। यह तनाव आवश्यक अभिकेंद्र बल प्रदान करता है। अतः केंद्र की ओर निर्देशित नेट बल T है। यह दिए गए संदर्भ के प्रश्न 4.4 के सीधे अनुरूप है।

पहले, त्वरण की गणना कीजिए: $a = (v - u) / t = (3.5 m/s - 2.0 m/s) / 25 s = 1.5 m/s / 25 s = 0.06 m/s^2$। फिर, न्यूटन के द्वितीय नियम का उपयोग कीजिए: $F = ma = (3.0 kg)(0.06 m/s^2) = 0.18 N$। यह दिए गए संदर्भ के प्रश्न 4.6 के अनुरूप है।