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

किसी वस्तु पर लगने वाले खींचने या धकेलने को संपर्क बल कहा जाता है। संपर्क बल वे अंतःक्रियाएँ हैं जो तब होती हैं जब दो वस्तुएँ एक-दूसरे के साथ सीधे भौतिक संपर्क में होती हैं। ये बल आकर्षक या विकर्षक हो सकते हैं और भौतिक संसार में वस्तुओं के आपसी अंतःक्रिया को समझने में महत्वपूर्ण होते हैं। उदाहरण के लिए, जब आप एक दरवाजे को खोलने के लिए धकेलते हैं या एक कुर्सी को मेज के नीचे से खींचते हैं, तो आप उन वस्तुओं पर संपर्क बल का प्रयोग कर रहे हैं।

आइए प्रत्येक बयान का विश्लेषण करें:

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

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

3. विपरीत दिशाओं में लागू कुल बल दोनों बलों के योग से दिया जाता है।
यह बयान गलत है। जब बल विपरीत दिशाओं में लागू होते हैं, तो कुल बल वास्तव में दोनों बलों के बीच का अंतर होता है, न कि योग। यदि दो बल समान और विपरीत हैं, तो वे एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, जिससे कुल 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 - यह क्रिया धक्का देने वाली शक्ति में आती है, न कि खींचने वाली शक्ति में। इसलिए, यह जोड़ा सही तरीके से मेल नहीं खाता।

2. खिंचाव के दौरान रस्सी खींचना - यह सही तरीके से मेल खाता है क्योंकि इसमें खींचने वाली शक्ति होती है, जहाँ वस्तु (रस्सी) उस शक्ति के लागू करने वाले की ओर बढ़ रही होती है।

3. फुटबॉल को लात मारना - इसमें मांसपेशीय बल शामिल होता है क्योंकि यह मांसपेशियों की क्रिया है जो गेंद को लात मारती है। गुरुत्वाकर्षण बल वह बल है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण कार्य करता है, जो लात मारने की क्रिया का मुख्य कारण नहीं है। इसलिए, यह जोड़ा सही तरीके से मेल नहीं खाता।

4. व्यायाम के दौरान वजन उठाना - यह सही तरीके से मेल खाता है क्योंकि इसमें मांसपेशीय बल होता है, जहाँ मांसपेशियाँ वजन उठाने के लिए बल लगाती हैं।

विश्लेषण के अनुसार, दो जोड़ सही तरीके से मेल खाते हैं: जोड़ 2 और जोड़ 4।

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

सही उत्तर विकल्प A है: घर्षण शक्ति। घर्षण शक्ति हमेशा संपर्क में दो वस्तुओं के बीच गति की दिशा के विपरीत होती है जो एक-दूसरे के सापेक्ष चल रही हैं। यह संपर्क में सतह की प्रकृति पर निर्भर करती है और वस्तुओं के एक-दूसरे के पार चलने में बाधा डालने वाली एक विरोधी शक्ति के रूप में कार्य करती है। यह शक्ति विभिन्न दैनिक परिदृश्यों में आवश्यक है, जैसे चलना, गाड़ी चलाना, या सतह पर वस्तुओं को खिसकाना।

1. घर्षण बल: दी गई व्याख्या सही है। घर्षण बल संपर्क में आने वाली सतहों के बीच कार्य करता है और हमेशा गति का विरोध करता है। यह जोड़ा सही ढंग से मेल खाता है।

2. चुम्बकीय बल: दी गई व्याख्या गलत है। चुम्बकीय बल चुम्बकों या चुम्बक और चुम्बकीय सामग्री के बीच कार्य करता है, और यह दोनों आकर्षक और प्रतिकर्षक हो सकता है। हालाँकि, यहाँ दी गई व्याख्या इसे विद्युत आवेशों के बीच का बल बताती है, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक बल की विशेषता है। यह जोड़ा गलत ढंग से मेल खाता है।

3. इलेक्ट्रोस्टैटिक बल: व्याख्या सही है। इलेक्ट्रोस्टैटिक बल विद्युत आवेशों के कारण होता है और यह दोनों आकर्षक और प्रतिकर्षक हो सकता है, जैसा कि एक चार्ज किया हुआ गुब्बारा छोटे कागज़ के टुकड़ों को आकर्षित करता है। यह जोड़ा सही ढंग से मेल खाता है।

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

जोड़ें 1, 3, और 4 सही ढंग से मेल खाते हैं, जबकि जोड़ 2 गलत है। इस प्रकार, सही उत्तर विकल्प C है: केवल तीन जोड़ें।

कथन-I सही है क्योंकि घर्षण बल वास्तव में संपर्क में होने वाली दो चलती वस्तुओं के बीच कार्य करता है, जो घर्षण का एक मौलिक गुण है। हालांकि, कथन-II गलत है क्योंकि घर्षण बल केवल संपर्क में होने वाली सतह की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता; बल्कि यह सतहों के बीच सामान्य बल, खुरदरापन और अन्य पर्यावरणीय स्थितियों जैसे कारकों पर भी निर्भर करता है। घर्षण उन सतहों के बीच की बातचीत का परिणाम है जो संपर्क में होती हैं न कि केवल सतहों की प्रकृति का। इसलिए, जबकि कथन-I सही है, कथन-II घर्षण बल को प्रभावित करने वाले कारकों को सरलित कर देता है।

स्ट्रॉ से पीने का कार्य इस कारण से होता है कि स्ट्रॉ के बाहर वायुमंडलीय दबाव घटता है, जिससे स्ट्रॉ के अंदर उच्च वायुमंडलीय दबाव की तुलना में दबाव का अंतर बनता है। यह दबाव का अंतर आपको पीने के लिए तरल को आपके मुँह में धकेलने की अनुमति देता है जब आप चूसने से कम दबाव बनाते हैं।

मैग्नेटिक बल है:
गैर-संपर्क बल: मैग्नेटिक बल वस्तुओं के बीच सीधे भौतिक संपर्क के बिना दूर से काम कर सकता है। उदाहरण के लिए, चुम्बक एक दूसरे को स्थान के माध्यम से आकर्षित या प्रतिकर्षित कर सकते हैं।
इसलिए, सही उत्तर है: B: गैर-संपर्क बल
यह इस कारण है कि मैग्नेटिक बल क्षेत्रों के माध्यम से काम करते हैं, जिससे वे भौतिक संपर्क की आवश्यकता के बिना प्रभाव डाल सकते हैं।

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