परीक्षा: बल और दबाव - 1 (यूपीएससी स्तर) - UPSC MCQ

किसी वस्तु पर बल लगाने या खींचने को संपर्क बल कहा जाता है। संपर्क बल वे इंटरैक्शन होते हैं जो तब होते हैं जब दो वस्तुएँ एक-दूसरे के साथ सीधे भौतिक संपर्क में होती हैं। ये बल या तो आकर्षक हो सकते हैं या नकारात्मक और ये समझने में महत्वपूर्ण हैं कि वस्तुएँ भौतिक दुनिया में एक-दूसरे के साथ कैसे इंटरैक्ट करती हैं। उदाहरण के लिए, जब आप एक दरवाज़े को खोलने के लिए धक्का देते हैं या एक कुर्सी को मेज के नीचे से खींचते हैं, तो आप उन वस्तुओं पर संपर्क बल लगा रहे हैं।

आइए प्रत्येक बयान का विश्लेषण करें:

1. एक बल एक गतिशील वस्तु की दिशा बदल सकता है।
यह बयान सही है। एक गतिशील वस्तु पर लागू किया गया बल उसकी दिशा को बदल सकता है। उदाहरण के लिए, जब एक बैट एक गतिशील गेंद को मारता है, तो गेंद की दिशा बैट द्वारा लगाए गए बल के कारण बदल जाती है।

2. मांसपेशी बल एक प्रकार का बल है जो गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर करता है।
यह बयान गलत है। मांसपेशी बल मांसपेशियों की क्रिया द्वारा उत्पन्न होता है और यह गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर नहीं करता। यह मांसपेशियों के संकुचन द्वारा उत्पन्न एक आंतरिक बल है, जिसका उपयोग विभिन्न गतिविधियों जैसे उठाने, धकेलने या खींचने में किया जाता है।

3. विपरीत दिशाओं में लागू किया गया निवल बल दो बलों का योग होता है।
यह बयान गलत है। जब बल विपरीत दिशाओं में लागू किए जाते हैं, तो निवल बल वास्तव में दो बलों के बीच का अंतर होता है, न कि योग। यदि दो बल समान और विपरीत हैं, तो वे एक-दूसरे को समाप्त कर देते हैं, जिससे निवल बल शून्य हो जाता है।

इस प्रकार, केवल बयान 1 सही है। इसलिए, सही उत्तर है विकल्प A: केवल 1।

1. दरवाजे को खोलने के लिए धक्का देना - इस क्रिया में धक्का देने की शक्ति शामिल होती है, न कि खींचने की शक्ति। इसलिए, यह जोड़ी गलत तरीके से मिलाई गई है।

2. रस्सी को खींचना أثناء tug-of-war - यह सही तरीके से मिलाई गई है क्योंकि इसमें खींचने की शक्ति शामिल होती है, जहां वस्तु (रस्सी) उस व्यक्ति की ओर बढ़ रही है जो शक्ति को लागू कर रहा है।

3. फुटबॉल को लात मारना - इसमें मांसपेशियों की शक्ति शामिल होती है क्योंकि यह मांसपेशी की क्रिया है जो गेंद को लात मारती है। गुरुत्वाकर्षण बल उस बल को संदर्भित करता है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण कार्य करता है, जो लात मारने की क्रिया के लिए प्राथमिक रूप से जिम्मेदार नहीं है। इसलिए, यह जोड़ी गलत तरीके से मिलाई गई है।

4. व्यायाम के दौरान वजन उठाना - यह सही तरीके से मिलाई गई है क्योंकि इसमें मांसपेशियों की शक्ति शामिल होती है, जहां मांसपेशियाँ वजन को उठाने के लिए बल लगाती हैं।

विश्लेषण के आधार पर, दो जोड़ियाँ सही तरीके से मिलाई गई हैं: जोड़ी 2 और जोड़ी 4।

कथन-I और कथन-II दोनों सही हैं। कथन-I बल को किसी वस्तु पर धक्का या खींचने के रूप में परिभाषित करता है, जो बल की परिभाषा के साथ मेल खाता है। कथन-II यह आगे स्पष्ट करता है कि बल विश्राम या समान गति की स्थिति, गति की दिशा, या किसी शरीर के आकार या आकार को बदल सकता है या बदलने की प्रवृत्ति रखता है, जो बल के विभिन्न प्रभावों को स्पष्ट करता है। इसलिए, कथन-II तार्किक रूप से कथन-I की व्याख्या करता है, जिससे विकल्प A सही विकल्प बनता है।

सही उत्तर विकल्प A है: घर्षण बल। घर्षण बल हमेशा उन दो वस्तुओं के बीच गति की दिशा के विपरीत होता है, जो संपर्क में हैं और एक-दूसरे के सापेक्ष गति कर रही हैं। यह उस सतह की प्रकृति पर निर्भर करता है जो संपर्क में होती है और यह उन वस्तुओं की गति को बाधित करने वाला एक प्रतिकूल बल के रूप में कार्य करता है। यह बल विभिन्न दैनिक परिदृश्यों में आवश्यक होता है, जैसे चलना, चलाना, या सतह पर वस्तुओं को खिसकाना।

1. घर्षण बल: दिया गया विवरण सही है। घर्षण बल संपर्क में आने वाली सतहों के बीच कार्य करता है और हमेशा गति का विरोध करता है। यह जोड़ा सही रूप से मिलाया गया है।

2. चुंबकीय बल: दिया गया विवरण गलत है। चुंबकीय बल चुम्बकों या एक चुम्बक और एक चुंबकीय सामग्री के बीच कार्य करता है, और यह दोनों आकर्षक और विस्थापनकारी हो सकता है। हालाँकि, यहाँ दिया गया विवरण इसे विद्युत आवेशों के बीच बल के रूप में गलत ढंग से संदर्भित करता है, जो विद्युत आवेश बल की विशेषता है। यह जोड़ा गलत तरीके से मिलाया गया है।

3. विद्युत आवेश बल: विवरण सही है। विद्युत आवेश बल विद्युत आवेशों के कारण होता है और यह दोनों आकर्षक और विस्थापनकारी हो सकता है, जैसे कि जब एक चार्ज किया हुआ गुब्बारा छोटे कागज के टुकड़ों को आकर्षित करता है। यह जोड़ा सही रूप से मिलाया गया है।

4. गुरुत्वाकर्षण बल: विवरण सही है। गुरुत्वाकर्षण बल वह बल है जो वस्तुओं के बीच उनके द्रव्यमान के कारण कार्य करता है और हमेशा आकर्षक होता है, जैसा कि पृथ्वी द्वारा उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण आकर्षण में देखा जाता है। यह जोड़ा सही रूप से मिलाया गया है।

जोड़ 1, 3, और 4 सही रूप से मिलाए गए हैं, जबकि जोड़ा 2 गलत तरीके से मिलाया गया है। इसलिए, सही उत्तर है विकल्प C: केवल तीन जोड़।

कथन-I सही है क्योंकि घर्षण बल वास्तव में संपर्क में दो गतिशील वस्तुओं के बीच कार्य करता है, जो घर्षण का एक मौलिक लक्षण है। हालांकि, कथन-II गलत है क्योंकि घर्षण बल केवल संपर्क में सतह की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता; यह सतहों के बीच सामान्य बल, खुरदुरापन और अन्य पर्यावरणीय स्थितियों जैसे कारकों पर भी निर्भर करता है। घर्षण संपर्क में सतहों के बीच की बातचीत का परिणाम है, न कि केवल सतहों की प्रकृति का। इसलिए, जबकि कथन-I सही है, कथन-II घर्षण बल को प्रभावित करने वाले कारकों को सरल बना देता है।

चुंगी से पीने का तरीका इस कारण काम करता है क्योंकि चूंगी के बाहर का वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है, जिससे चूंगी के अंदर के अधिक वायुमंडलीय दबाव की तुलना में एक दबाव का अंतर बनता है। यह दबाव का अंतर एक बार जब आप चूसने से कम दबाव बनाते हैं, तब वायुमंडलीय दबाव को तरल को आपके मुँह में धकेलने की अनुमति देता है।

चुम्बकीय बल एक गैर-संपर्क बल है: चुम्बकीय बल बिना सीधे भौतिक संपर्क के वस्तुओं के बीच कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए, चुम्बक एक-दूसरे को अंतराल के माध्यम से आकर्षित या विमुख कर सकते हैं।
इसलिए, सही उत्तर है: B: गैर-संपर्क बल
यह इसलिए है क्योंकि चुम्बकीय बल क्षेत्रों के माध्यम से कार्य करते हैं, जिससे वे भौतिक संपर्क की आवश्यकता के बिना प्रभाव डाल सकते हैं।

कथन-I सही है क्योंकि यह तरल स्तंभ के कारण दबाव को सही तरीके से परिभाषित करता है। सूत्र p = hrg तरल यांत्रिकी में एक मौलिक सिद्धांत है।
कथन-II गलत है क्योंकि जबकि यह सत्य है कि जल और गैस अपने कंटेनर की दीवारों पर दबाव डालते हैं, यह कथन सीधे तौर पर कथन-I में दिए गए सूत्र से संबंधित नहीं है जो तरल स्तंभ की ऊँचाई के कारण दबाव पर चर्चा करता है।