गुरुत्वाकर्षण MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Gravity - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

• गुरुत्व का केंद्र पदार्थ के निकाय में एक काल्पनिक बिंदु है जहां किसी वस्तु का संपूर्ण भार कार्य करता है।
• यह कभी-कभी स्थिर संरचनाओं (जैसे, इमारतों और पुलों) को डिजाइन करने में उपयोगी होता है या टीपी एक गतिशील वस्तु के व्यवहार का अनुमान लगाता है जब जब यह गुरुत्व द्वारा किया जाता है

सही उत्तर है वास्तविक वजन से अधिक।

Key Points

• जब लिफ्ट ऊपर की ओर त्वरित होती है, तो लिफ्ट के त्वरण द्वारा लगाए गए अतिरिक्त बल के कारण किसी पिंड का आभासी वजन बढ़ जाता है।
• आभासी वजन वह बल है जो लिफ्ट के फर्श द्वारा लगाए गए अभिलम्ब बल के कारण पिंड द्वारा अनुभव किया जाता है।
• आभासी वजन वास्तविक वजन और लिफ्ट के त्वरण के कारण बल का योग है: आभासी वजन = वास्तविक वजन + (द्रव्यमान x त्वरण)।
• परिणामस्वरूप, जब लिफ्ट ऊपर की ओर त्वरित होती है, तो पिंड वजनी महसूस करता है, और आभासी वजन वास्तविक वजन से अधिक हो जाता है।

Additional Information 

• वास्तविक वजन पिंड पर कार्य करने वाला गुरुत्वाकर्षण बल है, जिसकी गणना W = mg के रूप में की जाती है, जहाँ m पिंड का द्रव्यमान है और g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है।
• आभासी वजन लिफ्ट के फर्श द्वारा लगाया गया अभिलम्ब बल है, और यह लिफ्ट की गति (ऊपर या नीचे की ओर त्वरण) के आधार पर भिन्न हो सकता है।
• जब लिफ्ट विराम पर होती है या नियत वेग से गतिमान होती है, तो आभासी वजन वास्तविक वजन के बराबर होता है।
• जब लिफ्ट नीचे की ओर त्वरित होती है, तो आभासी वजन कम हो जाता है क्योंकि फर्श द्वारा लगाया गया अभिलम्ब बल वास्तविक वजन से कम हो जाता है।
• यह अवधारणा न्यूटन के गति के द्वितीय नियम से ली गई है, जो कहता है कि बल द्रव्यमान और त्वरण का गुणनफल है।
• आभासी वजन में परिवर्तन एक गैर-जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम में एक पिंड पर त्वरण के प्रभावों का एक सामान्य प्रदर्शन है, जैसे कि एक लिफ्ट।

सही उत्तर विकल्प 3 है।

Key Points

• किसी वस्तु का भार उस पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल का माप है।
• चंद्रमा पर, गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की तुलना में लगभग 1/6 गुना मजबूत होता है।
• इसलिए, पृथ्वी की तुलना में चंद्रमा पर किसी वस्तु का भार कम होगा।
• सही कथन यह है कि किसी दिए गए वस्तु का भार पृथ्वी पर चंद्रमा की तुलना में 6 गुना अधिक होता है।
• भार में यह अंतर पृथ्वी और चंद्रमा के बीच गुरुत्वीय त्वरण में भिन्नता के कारण है।

Additional Information

• गुरुत्वाकर्षण बल
  • यह बल किसी ग्रहीय पिंड पर किसी वस्तु के भार के लिए जिम्मेदार है।
  • यह ग्रहीय पिंड के द्रव्यमान और त्रिज्या के आधार पर परिवर्तित होता है।
• द्रव्यमान बनाम भार
  • द्रव्यमान किसी वस्तु में पदार्थ की मात्रा का माप है और स्थान की परवाह किए बिना नियत रहता है।
  • भार गुरूत्वीय बल पर निर्भर करता है और स्थान के साथ परिवर्तित हो सकता है।
• गुरुत्वाकर्षण त्वरण
  • पृथ्वी पर, यह लगभग 9.81 m/s² है।
  • चंद्रमा पर, यह लगभग 1.63 m/s² है, जो पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण त्वरण का लगभग 1/6 है।

सही उत्तर पृथ्वी की तुलना में कम है।

स्पष्टीकरण:

• चंद्रमा की सतह पर गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) का मान पृथ्वी की तुलना में कम है।
• यह मान पृथ्वी के द्रव्यमान और उसके केंद्र से सतह तक की दूरी से निर्धारित होता है।
• पृथ्वी पर, g का औसत मान लगभग 9.8 m/s² है, जबकि चंद्रमा पर, यह केवल 1.625 m/s² है।
• गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण के मान में यह महत्वपूर्ण अंतर मुख्य रूप से पृथ्वी की तुलना में चंद्रमा के छोटे द्रव्यमान और आकार के कारण है।

इस प्रकार, चंद्रमा की सतह पर g का मान पृथ्वी की तुलना में कम है।

संकल्पना:

गुरुत्वाकर्षण बल

• दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम द्वारा दिया गया है:

  F = G * (m1 * m2) / r^2

• जहाँ:
  • F गुरुत्वाकर्षण बल है
  • G गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है
  • m1 और m2 दो वस्तुओं के द्रव्यमान हैं
  • r दो वस्तुओं के केंद्रों के बीच की दूरी है

व्याख्या:

• दिया गया है:
  • दो ग्रहों के द्रव्यमान का अनुपात (m1/m2) = 1/7
  • उनके व्यास का अनुपात (d1/d2) = 2/1
• दो ग्रहों के केंद्रों के बीच की दूरी उनके व्यास के समानुपाती होगी। इसलिए, दूरियों का अनुपात (r1/r2) = 2/1।
• गुरुत्वाकर्षण बल के सूत्र का उपयोग करके:
  • F1 = G * (m1 * m2) / (r1)^2
  • F2 = G * (m1 * m2) / (r2)^2
• चूँकि m1/m2 = 1/7 और r1/r2 = 2/1:
  • F1/F2 = (G * (m1 * m2) / (r1)^2) / (G * (m1 * m2) / (r2)^2)
  • = (r2)^2 / (r1)^2
  • = (1/2)^2
  • = 1/4
• इसलिए, उनके द्वारा एक-दूसरे पर लगाए गए बलों का अनुपात (F1/F2) 1 : 4 है।

इसलिए, उनके द्वारा एक-दूसरे पर लगाए गए बलों का अनुपात 1 : 4 है।

सही उत्तर पृथ्वी के केंद्र पर है।

• पृथ्वी का केंद्र ऐसा है कि यदि हम उस स्थान पर हैं, तो हमारे आस-पास के द्रव्यमान को पृथ्वी की सतह पर संघनित माना जा सकता है, अर्थात पृथ्वी को एक गोलाकार आवरण माना जाता है।
• एक गोलाकार आवरण के अंदर जाने पर क्षमता में कोई बदलाव नहीं होता है और चूंकि केवल क्षमता में परिवर्तन बल आरोपित करता है तो इसका तात्पर्य है कि कोई बल नहीं है।
• इसलिए गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण पृथ्वी के केंद्र में शून्य होता है।

• मान लीजिए कि पृथ्वी का द्रव्यमान M है।
• पृथ्वी पर दूसरी वस्तु का द्रव्यमान m है।
• हम गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक (G) का मूल्य जानते हैं = 6.67259 × 10^-11 Nm²/kg².
• हम दो वस्तुओं के बीच बल के सूत्र को जानते हैं, (F) = G m¹ m²/r².
• अब पृथ्वी की त्रिज्या (r) = 6.3781 × 10⁶ m.
• हम जानते हैं कि F = mg
• अब मानों को प्रतिस्थापित करने पर mg = G M m/r².

M = g r²/G

M = (9.81) (6.3781 × 10⁶)²/6.67259 × 10^-11

M = 6 × 10²⁴ किलोग्राम

सही उत्तर 127.14 N है ।

संकल्पना:

• द्रव्यमान : इसे उस पदार्थ की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें यह शामिल है।
  • इसे किलो / ग्राम / मिलीग्राम आदि में मापा जाता है।
  • यह एक अदिश राशि है और इसमें केवल परिमाण है।
  • यह स्थिति के कारण नहीं बदल रहा है।
  • इसे भौतिक संतुलन, बीम संतुलन आदि के साथ मापा जाता है।

• भार: इसे किसी वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के माप के रूप में परिभाषित किया जाता है ।
  • यह एक प्रकार का बल है और न्यूटन में मापा जाता है।
  • इसे वजन (W) = द्रव्यमान (M) × गुरुत्व g (गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण) के रूप में मापा जाता है ।
  • यह एक सदिश मात्रा है क्योंकि इसमें दिशा के साथ-साथ परिमाण भी है।
  • यह स्थिति के अनुसार बदल सकता है, जैसे चंद्रमा या किसी अन्य ग्रह पर।
  • इसे स्प्रिंग बैलेंस के साथ मापा जाता है।

गणना:

दिया गया, M = 78 Kg और g = 1.63 m / s ²

W = M × g ⇒ 78 × 1.63 = 127.14 न्यूटन

इसलिए मनुष्य का  चंद्रमा पर वजन 127.14 N है

Mistake Points

चाँद पर 1/6 वजन की शर्तों के साथ आँख बंद करके मत जाए।

यहां पहले से ही चंद्रमा पर त्वरण 1.63 m / s ² दिया गया है

• वज़न किसी वस्तु पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण के बल का एक माप है।

अवधारणा:

स्पष्टीकरण:

उपरोक्त स्पष्टीकरण से हम देख सकते हैं कि

पृथ्वी द्वारा गुरुत्वाकर्षण खिंचाव वस्तु के वजन के बराबर है।
ग्रह पर किसी भी वस्तु का वजन इसके द्वारा दिया गया है:

वजन (W) = m g = गुरुत्वाकर्षण के कारण बल

जहाँ

m द्रव्यमान है

g ग्रह के त्वरण के कारण त्वरण है।

सही उत्तर 40 मीटर है। Key Points

प्रारंभिक वेग (u) = 30m/s

गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण(g)= 10 m/s2

समय (t) = 4 s

समीकरण का प्रयोग करके,

S = Ut + 1/2 × a× t2

S = 30 × 4 + 1/2 ×  (-10) × 4× 4 

= 120- 80

= 40 मीटर

सही उत्तर 60 किग्रा है।

Key Points

• चंद्रमा की सतह पर मनुष्य का द्रव्यमान पृथ्वी के समान ही रहेगा।
• द्रव्यमान स्थान के अनुसार नहीं बदलता है।
• पिंड का द्रव्यमान पृथ्वी और चंद्रमा पर समान है और 60 किग्रा के बराबर है।
• द्रव्यमान पिंड में पदार्थ की मात्रा की माप है।
• द्रव्यमान का SI मात्रक किलोग्राम (kg) होता है।
• द्रव्यमान एक अदिश राशि है और यह परिमाणसहित होता है।
• पिंड का द्रव्यमान समय पर निर्भर नहीं है।
• द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर नहीं है।
• द्रव्यमान कभी शून्य नहीं हो सकता।

Mistake Points

• भार को एक स्थान पर उस पिंड पर गुरुत्वाकर्षण बल के माप के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• भार = द्रव्यमान x सतही गुरुत्वाकर्षण
  • चंद्रमा पर सतही गुरुत्वाकर्षण = \({1\over6}{Surface \ Gravity\ on\ Earth}\)
  • पृथ्वी पर सतही गुरुत्वाकर्षण = 9.8 m/s2 
• \(Weight \ on \ moon = 60 \times {{1\over6}\times{9.8}}\)
• चंद्रमा पर भार = 98 न्यूटन

सही उत्‍तर गैलीलियो गैलिली है।Key Points

• गैलीलियो गैलीली ने सबसे पहले यह निष्कर्ष निकाला था कि निर्वात में सभी वस्तुएँ समान त्वरण g से गिरती हैं और एक ही समय पर भूमि पर पहुँचती हैं।
• वस्तु का त्वरण गुरुत्वाकर्षण त्वरण के बराबर होता है।
  • वस्तु का द्रव्यमान, आकार और आकृति वस्तु की गति का वर्णन करने वाले कारक नहीं हैं।
  • तो सभी वस्तुएं, आकार या आकृति, या वजन की परवाह किए बिना, एक समान त्वरण के साथ मुक्त रूप से गिरती हैं।
  • निर्वात में एक पंख गेंद के समान गति से गिरता है।
  • यह उल्लेखनीय अवलोकन है कि सभी मुक्त-गिरने वाली वस्तुएं समान त्वरण के साथ गिरती हैं, सबसे पहले गैलीलियो गैलीली द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

Important Points

• गैलीलियो ने समय और तय की गई दूरी के बीच संबंध को निर्धारित करने के लिए एक झुके हुए तल पर एक गेंद का उपयोग करके प्रयोग किया।
  • उन्होंने पाया कि दूरी समय के वर्ग पर निर्भर करती है और गेंद के झुकाव के नीचे जाने पर वेग बढ़ता है।
  • प्रयोग में प्रयुक्त गेंद के द्रव्यमान की परवाह किए बिना संबंध समान था।
  • प्रयोग सफल रहा क्योंकि वह गिरने वाली वस्तु के लिए एक गेंद का उपयोग कर रहा था और गेंद और सतह के बीच घर्षण गुरुत्वाकर्षण बल से बहुत कम था।

• ब्रह्मांड में दो निकायों के बीच का गुरुत्वाकर्षण बल उनके द्र्व्यमानों के योग पर निर्भर नहीं करता है।
• यह दूरी, गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक और उनके द्र्व्यमानों के गुणनफल पर निर्भर करता है।
• गुरुत्वाकर्षण बल की दृढ़ता दूरी और द्रव्यमान पर निर्भर करती है।
• गुरुत्वाकर्षण बल वह है जो द्रव्यमान के साथ किसी भी 2 वस्तुओं को आकर्षित करती है।

सही उत्तर विकल्प (4) अर्थात (6.67 × 10-8) c.g.s इकाई है।

Mistake Points

• CGS (सेंटीमीटर, ग्राम, सेकंड) प्रणाली में सार्वत्रिक गुरुत्वीय स्थिरांक G का मान 6.67 × 10-8 डाइन cm2gm-2 है।
• MKS (मीटर, किलोग्राम, सेकंड) प्रणाली में गुरुत्वीय स्थिरांक का मान G = 6.67×10−11 m³kg−1s−2 है।

व्याख्या:

• सार्वत्रिक गुरुत्वीय स्थिरांक (G): न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम (G) में द्रव्यमान और दूरी से संबंधित सार्वत्रिक स्थिरांक, गुरुत्वाकर्षण का स्थिरांक, गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक प्रकार का स्थिरांक, निर्दिष्ट गणितीय संदर्भ में एक निश्चित मान मानी गई मात्रा का प्रतिनिधित्व करने वाली संख्या है।
• G का मान = 6.67 × 10-8 c.g.s. इकाई है।
• गणितीय रूप:
  • F = गुरुत्वाकर्षण बल
  • M1 और M2 = दो विभिन्न वस्तुओं का द्रव्यमान जो एक दूसरे को आकर्षित करते हैं
  • G= सार्वत्रिक गुरुत्वीय स्थिरांक

\(F = G\frac{{{M_1}\;{M_2}}}{{{R^2}}}\)

• इस उपरोक्त समीकरण से हम कह सकते हैं कि गुरुत्वाकर्षण बल दो महत्वपूर्ण वस्तुओं के द्रव्यमानों के समानुपाती है लेकिन उन दो वस्तुओं के बीच की दूरी (R) के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

गुरुत्वाकर्षण बल:

• गुरुत्वाकर्षण बल (F) वह बल है जो ब्रह्मांड के भीतर एक द्रव्यमान के साथ किन्हीं दो वस्तुओं को आकर्षित करता है।

• पूरे ब्रह्मांड में प्रत्येक वस्तु, जिसमें आप भी शामिल हैं, हर दूसरी वस्तु को खींच रही है। इसे न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण का सार्वत्रिक नियम कहा जाता है।

• गुरुत्वाकर्षण बल (F) का उदाहरण:
  1) वह बल जो सूर्य में गैसों को पकड़े रखता है।
  2) वह बल जिसके कारण हवा में फेंकी गई गेंद नीचे आती है।

सही उत्तर द्रव्यमान है।

• मुक्त पतन के दौरान किसी वस्तु द्वारा अनुभव किया जाने वाला त्वरण (गुरुत्वाकर्षण त्वरण) उसके द्रव्यमान से स्वतंत्र होता है।
• पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण इस त्वरण को त्वरण कहते हैं। इसे g से दर्शाया जाता है।
• g की इकाई ms-2 है।

जैसा कि हम जानते हैं कि

F = G.M.m/r² = mg       (F= ma, न्यूटन का दूसरा नियम)

जहां F गुरुत्वाकर्षण बल है, G सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण है, पृथ्वी का M द्रव्यमान है, और m वस्तु (निकाय) का द्रव्यमान है। 
निकाय के द्रव्यमान (m) को रद्द करने पर
हमें प्राप्त होता है; 

g = G.M/r² 

तो हम देख सकते हैं कि गुरुत्वाकर्षण (g) के कारण त्वरण वस्तु (निकाय) के द्रव्यमान से स्वतंत्र है।