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भौतिकी Previous Year Questions (PYQs)
Showing solved Previous Year Questions for Chapter: भौतिकी
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फुटबॉल के खेल में एक गोलकीपर गोल पर शूट की गई गेंद को पकड़ने के बाद अपने हाथों को पीछे की ओर खींचता है। यह गोलकीपर को सक्षम बनाता है
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: हाथों को पीछे खींचकर, गोलकीपर उस समय अवधि को बढ़ाता है जिसमें गेंद का संवेग शून्य हो जाता है। चूंकि बल = संवेग के परिवर्तन की दर (F = Δp/Δt), इसलिए Δt बढ़ाने से अनुभव किया गया बल कम हो जाता है, जिससे संवेग के परिवर्तन की दर घट जाती है।
❌ कथन 2 – गलत: हाथों को पीछे खींचने से संपर्क के समय को बढ़ाकर गेंद पर लगाया गया बल कम होता है, बढ़ता नहीं।
❌ कथन 3 – गलत: यह क्रिया रुकने के समय को बढ़ाकर हाथों पर गेंद द्वारा लगाए गए बल को कम करती है, जैसा कि न्यूटन के तृतीय नियम के अनुसार है।
अभिकेन्द्र बल किसके लिए उत्तरदायी है
Detailed Explanation:
अभिकेन्द्र बल वह नेट बल है जो वृत्ताकार पथ के केंद्र की ओर निर्देशित होता है और किसी वस्तु को वृत्तीय गति में रखता है।
अभिकेन्द्र बल के बिना, कोई वस्तु जड़त्व के कारण सीधी रेखा में गति करती रहेगी (न्यूटन का प्रथम नियम), वक्र पथ पर नहीं।
उदाहरण: डोरी में तनाव (पत्थर घुमाना), गुरुत्वाकर्षण बल (ग्रहों की कक्षाएं), घर्षण (कार मुड़ना)।
निम्नलिखित में से किस ऊर्जा परिवर्तन में घर्षण बल शामिल होता है?
Detailed Explanation:
✅ विकल्प 1 – सही: गतिज ऊर्जा से ऊष्मा ऊर्जा का रूपांतरण घर्षण बल द्वारा होता है। जब वस्तुएं एक-दूसरे के विरुद्ध गति करती हैं (जैसे हाथ रगड़ना, वाहन ब्रेक लगाना), तो घर्षण गति का विरोध करता है और गतिज ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में बदल देता है।
❌ विकल्प 2 – गलत: स्थितिज ऊर्जा से ध्वनि ऊर्जा का रूपांतरण (जैसे घंटी बजना, गिरती वस्तु का जमीन से टकराना) घर्षण की आवश्यकता नहीं होती; यह कंपन और यांत्रिक ऊर्जा स्थानांतरण द्वारा होता है।
❌ विकल्प 3 – गलत: रासायनिक ऊर्जा से ऊष्मा ऊर्जा का रूपांतरण (जैसे दहन, पाचन) रासायनिक अभिक्रियाओं द्वारा होता है, न कि घर्षण बल द्वारा।
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एक बस सीधे रास्ते पर चल रही है और अचानक दाईं ओर तेज मोड़ लेती है। बस में बैठे यात्री
Detailed Explanation:
जब बस दाईं ओर तेज मोड़ लेती है, तो यात्रियों का शरीर जड़त्व के नियम के कारण सीधी रेखा में गति करना जारी रखना चाहता है।
चूंकि बस दाईं ओर मुड़ती है, यात्री मूल दिशा में आगे बढ़ने की प्रवृत्ति अनुभव करते हैं, जिससे वे बस के सापेक्ष बाईं ओर झुक जाते हैं।
यह न्यूटन के गति के प्रथम नियम (जड़त्व का नियम) का अनुप्रयोग है, जो कहता है कि गतिमान वस्तु अपनी अवस्था में तब तक बनी रहती है जब तक कि उस पर कोई बाह्य बल कार्य न करे।
एक संगीत कार्यक्रम में ऑर्केस्ट्रा बजाने से पहले, एक सितारवादक तनाव को समायोजित करने और तार को उचित रूप से बजाने का प्रयास करता/करती है। ऐसा करके, वह समायोजित कर रहा/रही है
Detailed Explanation:
✅ कथन 1 – सही: ऑर्केस्ट्रा से पहले सितार की ट्यूनिंग में तारों के तनाव को समायोजित करके आवृत्ति (सुर) को अन्य वाद्ययंत्रों से मिलाना शामिल है, जिससे सभी वाद्ययंत्र एक ही संगीत स्केल पर सामंजस्य में बजें।
❌ कथन 2 – गलत: आयाम ध्वनि की तीव्रता (लाउडनेस) निर्धारित करता है, ट्यूनिंग नहीं; तनाव समायोजन से आवृत्ति/सुर बदलता है, आयाम नहीं।
❌ कथन 3 – गलत: तीव्रता (प्रति इकाई क्षेत्र ऊर्जा) आयाम और दूरी से संबंधित है, तार की ट्यूनिंग से सीधे समायोजित नहीं होती; ट्यूनिंग केवल आवृत्ति को संशोधित करती है।
आवर्धक कांच (मैग्नीफाइंग ग्लास) में किस प्रकार के लेंस का उपयोग किया जाता है?
Detailed Explanation:
उत्तल लेंस बीच में मोटा होता है और प्रकाश किरणों को अभिसारित करता है। जब कोई वस्तु लेंस और उसके फोकस बिंदु के बीच रखी जाती है, तो यह आवर्धित, सीधा, आभासी प्रतिबिम्ब बनाता है—यही आवर्धक कांच का सिद्धांत है।
अवतल लेंस और समतल-अवतल लेंस प्रकाश को अपसारित करते हैं और प्रतिबिम्ब का आकार घटाते हैं, जबकि उत्तल दर्पण भी छोटा प्रतिबिम्ब बनाता है, इसलिए ये आवर्धन के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
अतः, आवर्धक कांच में उत्तल लेंस का उपयोग होता है, विकल्प 2 सही उत्तर है।
चुंबकत्व का अनुचुंबकीय सिद्धांत किस पर लागू होता है
Detailed Explanation:
अनुचुंबकीय पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा कमजोरी से आकर्षित होते हैं और इनमें धनात्मक चुंबकीय प्रवृत्ति (χ > 0) होती है। दिए गए विकल्पों में, प्लैटिनम एक विशिष्ट अनुचुंबकीय पदार्थ है जिसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ कमजोरी से संरेखित होते हैं।
लोहा और निकल लौहचुंबकीय हैं (प्रबल चुंबकीय, χ >> 1000), जबकि पारा प्रतिचुंबकीय है (कमजोरी से प्रतिकर्षित, χ < 0)। अन्य अनुचुंबकीय उदाहरणों में एल्युमिनियम और मैंगनीज शामिल हैं।
अतः, केवल प्लैटिनम अनुचुंबकीय व्यवहार प्रदर्शित करता है, जिससे विकल्प 3 सही उत्तर है।
वाशिंग मशीन का कार्य सिद्धांत है
Detailed Explanation:
वाशिंग मशीन स्पिन चक्र के दौरान घनत्व के अंतर के आधार पर कपड़ों से पानी अलग करने के लिए अपकेंद्रीय बल का उपयोग करती है।
- अपकेंद्रीकरण सिद्धांत: उच्च गति से ड्रम घूर्णन बाहरी बल उत्पन्न करता है, जो पानी को छिद्रों से बाहर धकेलता है जबकि भारी कपड़े अंदर रहते हैं।
- अतः, वाशिंग मशीन अपकेंद्रीकरण पर कार्य करती है, इसलिए विकल्प 2 सही उत्तर है।
प्रकाश की गति निम्नलिखित में से किसमें से गुजरते समय न्यूनतम होगी?
Detailed Explanation:
प्रकाश की गति किसी माध्यम में उसके अपवर्तनांक के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
- अपवर्तनांक मान: निर्वात = 1.0, वायु ≈ 1.0003, जल ≈ 1.33, कांच ≈ 1.5–1.65।
- कांच का अपवर्तनांक सबसे अधिक है दिए गए विकल्पों में, जिससे प्रकाश की गति सबसे कम होती है।
- अतः, प्रकाश कांच में सबसे धीमी गति से चलता है, इसलिए विकल्प 3 सही उत्तर है।
निम्नलिखित में से कौन सदिश राशि नहीं है?
Detailed Explanation:
सदिश राशि में परिमाण और दिशा दोनों होते हैं, जबकि अदिश राशि में केवल परिमाण होता है।
- चाल एक अदिश है: यह केवल यह बताती है कि वस्तु कितनी तेज़ चल रही है, दिशा की कोई जानकारी नहीं देती (जैसे 50 किमी/घंटा)।
- वेग, विस्थापन और बलाघूर्ण सदिश हैं: वेग दिशा सहित चाल है; विस्थापन दिशा सहित स्थिति परिवर्तन है; बलाघूर्ण दिशा सहित घूर्णी बल है।
- अतः, विकल्पों में केवल चाल अदिश है, इसलिए विकल्प 4 सही उत्तर है।
यदि पृथ्वी की घूर्णन गति बढ़ जाती है, तो भूमध्य रेखा पर किसी पिंड का भार
Detailed Explanation:
पृथ्वी का घूर्णन एक अपकेन्द्रीय प्रभाव उत्पन्न करता है जो गुरुत्वाकर्षण का विरोध करता है, विशेषकर भूमध्य रेखा पर जहाँ घूर्णन त्रिज्या अधिकतम होती है, जिससे वस्तुओं का प्रभावी भार कम हो जाता है।
- प्रभावी गुरुत्वाकर्षण सूत्र: g' = g - ω²R, जहाँ ω कोणीय चाल है और R भूमध्य रेखा पर पृथ्वी की त्रिज्या है।
- बढ़ी हुई घूर्णन गति: उच्च ω से ω²R बढ़ता है, जिससे g' (प्रभावी गुरुत्वाकर्षण) घटता है।
- भार में कमी: चूंकि भार = mg', इसलिए छोटा g' सीधे भूमध्य रेखा पर पिंड के भार को कम करता है।
- अतः, तीव्र पृथ्वी घूर्णन से भूमध्यरेखीय भार घटता है, जिससे विकल्प 1 सही उत्तर है।
गति को परिभाषित करने वाला पहला व्यक्ति कौन है?
Detailed Explanation:
गैलीलियो गैलीली ने सबसे पहले गति को प्रति इकाई समय में तय की गई दूरी के रूप में परिभाषित किया।
- ऐतिहासिक संदर्भ: गैलीलियो ने 17वीं शताब्दी की शुरुआत में गति और शुद्धगतिकी पर अपने अध्ययन के दौरान यह अवधारणा प्रस्तुत की।
- महत्व: उन्होंने गति को एक मापनीय अदिश राशि के रूप में स्थापित किया, जिससे शास्त्रीय यांत्रिकी की नींव रखी।
- अतः, गैलीलियो को गति की पहली परिभाषा का श्रेय दिया जाता है, इसलिए विकल्प 4 सही उत्तर है।
'सापेक्षता का सिद्धांत' किस वैज्ञानिक द्वारा प्रस्तुत किया गया?
Detailed Explanation:
सापेक्षता का सिद्धांत अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा दो भागों में प्रस्तुत किया गया: विशिष्ट सापेक्षता (1905) और सामान्य सापेक्षता (1915)।
- विशिष्ट सापेक्षता: यह स्थापित करता है कि प्रकाश की गति नियत है और भौतिकी के नियम सभी गैर-त्वरित पर्यवेक्षकों के लिए समान हैं।
- सामान्य सापेक्षता: गुरुत्वाकर्षण को द्रव्यमान और ऊर्जा द्वारा उत्पन्न समय-अंतरिक्ष की वक्रता के रूप में वर्णित किया, जो न्यूटनियन गुरुत्वाकर्षण का स्थान लेता है।
- अतः, अल्बर्ट आइंस्टीन वह वैज्ञानिक हैं जिन्होंने सापेक्षता का सिद्धांत प्रस्तुत किया, विकल्प 4 सही उत्तर है।
एक चालक में तापमान भिन्नता के कारण, उसके साथ विभव भिन्नता उत्पन्न होती है। इस घटना को किस नाम से जाना जाता है?
Detailed Explanation:
थॉमसन प्रभाव एक एकल चालक में तापमान प्रवणता के कारण विद्युत वाहक बल (EMF) उत्पन्न होने की घटना को दर्शाता है।
- मुख्य अंतर: सीबेक प्रभाव (दो भिन्न धातुओं की आवश्यकता) के विपरीत, थॉमसन प्रभाव एक एकल समांगी चालक में घटित होता है।
- क्रियाविधि: इलेक्ट्रॉन गर्म से ठंडे क्षेत्र की ओर विसरित होते हैं, जिससे तापमान प्रवणता के अनुपात में विभवांतर उत्पन्न होता है।
- अतः, एक चालक में तापमान भिन्नता के कारण विभव भिन्नता थॉमसन प्रभाव है, इसलिए विकल्प 4 सही उत्तर है।
एक दर्पण के सामने खड़ा व्यक्ति अपना प्रतिबिम्ब स्वयं से बड़ा पाता है। इसका तात्पर्य है कि दर्पण है
Detailed Explanation:
अवतल दर्पण एक आवर्धित (बड़ा) आभासी प्रतिबिम्ब बनाता है जब वस्तु ध्रुव और फोकस के बीच रखी जाती है—यह आमतौर पर मेकअप/शेविंग दर्पणों में देखा जाता है।
समतल दर्पण हमेशा समान आकार का प्रतिबिम्ब बनाता है, उत्तल दर्पण हमेशा छोटा प्रतिबिम्ब बनाता है, और बाहर की ओर उभरी बेलनाकार सतह वाला दर्पण समान रूप से आवर्धन के बजाय विकृत करता है।
अतः, केवल अवतल दर्पण ही बड़ा प्रतिबिम्ब बनाता है जब व्यक्ति पर्याप्त पास खड़ा हो, इसलिए विकल्प 1 सही उत्तर है।