Force and Mass MCQ Quiz in मराठी - Objective Question with Answer for Force and Mass - मोफत PDF डाउनलोड करा

संकल्पना:

• पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाने शरीरावर लावलेल्या बलाला त्या शरीराचे वजन म्हणतात.
  • W = mg
  • m = वस्तूचे वस्तुमान, g = गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारा प्रवेग.
• छद्म बल (ज्याला काल्पनिक बल किंवा जडत्व बल देखील म्हणतात) ही एक उघड शक्ती आहे जी सर्व वस्तुमानांवर कार्य करते ज्यांच्या गतीचे वर्णन गैर-जडत्वीय फ्रेम वापरून केले जाते.
  • F = ma₀
  • जेथे m हे वस्तूचे वस्तुमान आहे आणि ₀ हे फ्रेमचे प्रवेग आहे
• जेव्हा फ्रेम जडत्व नसलेली असते तेव्हा छद्म बल प्रभावी होते.
• छद्म बल संदर्भाच्या गतीच्या दिशेने विरुद्ध लागू केले जाते

स्पष्टीकरण:

जेव्हा लिफ्टची केबल तुटते, तेव्हा लिफ्ट गुरुत्वाकर्षणामुळे प्रवेगकतेने खाली पडते.

लिफ्टचे प्रवेग, a₀ = g

लिफ्ट मुक्तपणे खाली पडल्यामुळे आता माणसाला वरच्या दिशेने छद्म शक्तीचा अनुभव येतो

F_P = ma₀ = mg --- (1)

तसेच, खालच्या दिशेने माणसाचे मूळ वजन,

W = mg ---- (2)

आता एकूण बल पुरुषावर कार्य करते

⇒ N + F_P = mg

समीकरण 1 आणि 2 वरून

⇒ N + mg = mg

⇒ N = 0

N हे सामान्य बल आहे आणि ते शून्य इतके आहे त्यामुळे लिफ्टमधील माणसाचे वजन शून्य होईल.

योग्य उत्तर  M/R2 आहे.

Key Points

• गुरुत्वाकर्षणामुळे वस्तूवर कार्य करणारे बल f = mg द्वारे दिले जाते.
• जिथे f हे वस्तूवर कार्य करणारे बल आहे, g हे गुरुत्वीय त्वरण आहे आणि m हे वस्तुचे वस्तुमान आहे.
• सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षणाच्या नियमानुसार,
• f = GmM/(r+h)².
• जिथे,
• f = दोन वस्तूंमधील बल,
• G = सार्वत्रिक गुरुत्व स्थिरांक (6.67×10-11 Nm2/kg2)
• m = वस्तूचे वस्तुमान,
• M = पृथ्वीचे वस्तुमान,
• r = पृथ्वीची त्रिज्या.
• h = पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून वस्तूची उंची.
• पृथ्वीच्या त्रिज्येच्या सापेक्ष उंची (h) नगण्य असल्याने, आपण खालीलप्रमाणे समीकरण पुनरावृत्ती करतो,                             
• f = GmM/r2
• आता दोन्ही पदावली संतुलित करा,
• mg = GmM/r2
• ⇒ g = GM /r2
• म्हणून, गुरुत्वीय त्वरणाचे सूत्र g = GM/r² द्वारे दिले जाते

योग्य उत्तर 2 आहे. "आवेग"

Key Points

• अल्प काळासाठी कार्य करणारे बल वस्तूच्या संवेगामध्ये एक क्रांतिक बदल घडवून आणते ज्याला आवेग म्हणतात.
• हे संवेगातील बदल म्हणून देखील परिभाषित केले जाते.
• हे बल आणि काळाचा गुणाकार म्हणून मोजले जाते.

              आवेग = बल x काळ 

Additional information

संवेग हा वस्तूचा वेग व वस्तुमान यांचा गुणाकार असतो.

• संवेग "P'' या चिन्हाने दर्शविला जातो
• P = MV
• जेथे M हे वस्तुमान आहे आणि V हा वस्तूचा वेग आहे.

बल एखाद्या वस्तूला ढकलते किंवा खेचते, ज्यामुळे वस्तूची गती बदलली जाईल.

• बल = वस्तुमान x त्वरण 
• बलाचे CGS एकक = gm cm/s2 = डाइन.
• 1 डाइन बल = एकक वस्तुमानाची वस्तू बलाच्या प्रमाणामुळे तिची गती 1 cm/s2  ने बदलते.
• बलाचे SI एकक न्यूटन आहे.

जडत्व आघूर्ण: कोनीय त्वरणाचा प्रतिकार करण्याची वस्तूची प्रवृत्ती व्यक्त करणाऱ्या प्रमाणाला जडत्व आघूर्ण म्हणतात.

• बिंदूच्या वस्तुमानासाठी जडत्व आघूर्ण म्हणजे घूर्णन अक्षाच्या लंब अंतराच्या वस्तुमान वर्गाचा गुणाकार.

• I = m × r​2 

  जेथे I जडत्व आघूर्ण आहे, m हे बिंदूचे वस्तुमान आहे, r हे घूर्णनाच्या अक्षापासून लंब अंतर आहे.

दाब एकक क्षेत्रावर कार्यरत बल म्हणून परिभाषित केला जातो.

• दाब आणि खोली एकमेकांच्या प्रमाणात आहेत.
• परिणामी, जसजसा दाब वाढतो, तसतशी खोली वाढते.
• हे वरील पाण्याचे वजन खाली असलेल्या पाण्याच्या वजनामुळे होते.
• जसजशी खोली वाढते तसतसा द्रव दाबही वाढतो.
• जसजसा द्रवपदार्थाचा दाब खोलीत वाढतो, तसतसा शरीराच्या खालच्या पृष्ठभागावरील दाब वरच्या पृष्ठभागापेक्षा मोठा असतो.

योग्य उत्तर वस्तुमान स्थिर राहते पण वजन कमी होते हे आहे. 

Key Points 

• वस्तुमान म्हणजे वस्तु किती पदार्थापासून बनलेली आहे याचे मोजमाप.
  • वस्तुमान स्थिर राहते. म्हणून, पृथ्वीवर तसेच चंद्रावर किंवा इतर कोणत्याही पृष्ठभागावर वस्तूचे वस्तुमान समान असेल.
• वजन हे गुरुत्वाकर्षणाचे खेच आहे. त्या वस्तूवर गुरुत्वाकर्षण किती कठीण खेचत आहे याचे हे मोजमाप आहे.
  • त्यामुळे तुमचे वजन किती आहे हे गुरुत्वाकर्षणाचे मूल्य ठरवेल.
  • गुरुत्वाकर्षणाचे मूल्य संपूर्ण विश्वात स्थिर नसते. पृथ्वी, चंद्र आणि इतर ग्रहांसाठी ते वेगळे आहे.
  • वजन F = mg द्वारे दिले जाते जेथे m वस्तुमान आहे आणि g ग्रहावरील गुरुत्वाकर्षणामुळे प्रवेग आहे.
• पृथ्वीचे सरासरी गुरुत्वाकर्षण खेचणे 9.8 मीटर प्रति सेकंद चौरस आहे आणि हे मूल्य चंद्रासाठी 1.62 आहे.
  • चंद्रासाठी गुरुत्वाकर्षणाचे मूल्य पृथ्वीपेक्षा कमी असल्याने चंद्रावरील वस्तूचे वजन पृथ्वीवरील वस्तूच्या वजनापेक्षा कमी असेल.

संकल्पना:

• पृथ्वीच्या गुरुत्वीय बलाने पदार्थावर प्रयुक्त केलेल्या बलाला त्या पदार्थाचे वजन म्हणतात.
  • W = mg
  • m = पदार्थाचे वस्तुमान, g = गुरुत्वीय त्वरण.
• छद्म बल​ (ज्याला काल्पनिक बल किंवा जडत्व बल देखील म्हटले जाते) हे एक आभासी बल आहे, जे सर्व वस्तुमानांवर कार्य करते, त्यांच्या गतीचे वर्णन गैर-जडत्वीय चौकट वापरून केले जाते.
  • F = ma₀
  • येथे m हे पदार्थाचे वस्तुमान आणि a0 हे चौकटीचे त्वरण आहे.
• जेव्हा चौकट जडत्व शून्य असते, तेव्हा छद्म बल प्रभावी होते.
• छद्म बल हे संदर्भ गतीच्या दिशेने विरुद्ध प्रयुक्त केले जाते.

स्पष्टीकरण:

जेव्हा लिफ्टची तार तुटते, तेव्हा लिफ्ट गुरुत्वीय त्वरणामुळे खाली पडते.

लिफ्टचे त्वरण, a0 = g

लिफ्ट मुक्तपणे खाली पडल्यामुळे आता व्यक्तीला वरच्या दिशेने छद्म बलाचा अनुभव येतो.

FP = ma0 = mg --- (1)

तसेच, खालच्या दिशेने व्यक्तीचे मूळ वजन,

W = mg ---- (2)

आता, व्यक्तीवर कार्यरत एकूण बल

⇒ N + FP = mg

समीकरण 1 आणि 2 वरून,

⇒ N + mg = mg

⇒ N = 0

N हे सामान्य बल असून ते शून्यासमान असते, त्यामुळे लिफ्टमधील व्यक्तीचे वजन शून्य होईल.

संकल्पना:

• बल: बल म्हणजे वस्तूला खेचणे किंवा ढकलणे. बलामुले एखाद्या वस्तूचे त्वरण, धीमे करणे, त्याच जागी राहणे किंवा आकार बदलणे शक्य होते.

लावलेले बल = वस्तूमान x त्वरण

F = m × a

त्वरण = (अंतिम वेग- प्रारंभिक वेग)/वेळ

a = (v₂ - v_{1) / t}

येथे. F म्हणजे वस्तूवर लावलेले बल, m हे वस्तूचे वस्तूमान, a वस्तूचे त्वरण, v₂ अंतिम वेग, v₁ प्रारंभिक वस्तूमान आणि t ही वेळ आहे.

गणना:

दिल्याप्रमाणे: वस्तूचे वस्तूमान m = 4 किग्रॅ, अंतिम वेग v₂ = 25 मी/से, प्रारंभिक वेग v₁ = 15 मी/से, वेळ t = 5 सेकंद.

माहितीनुसार,

⇒ त्वरण = (अंतिम वेग - प्ररंभिक वेग)/वेळ

a = (25 - 15)/5 मी/से² = 2 मी/से²

तसेच,

⇒ लावलेले बल = वस्तूमान x त्वरण

बल = 4 * 2 = 8 N

म्हणून, पर्याय 2 योग्य आहे.

संकल्पना:

• बल: वस्तूवर लागू केल्यानंतर जी क्रिया बदलते किंवा विरामाची स्थिती किंवा गतीची स्थिती बदलण्याचा प्रयत्न करते त्यास बल म्हणतात.
• वस्तुमान हे कोणत्याही पदार्थातील पदार्थाचे प्रमाण असते. ते बल नाही.
• वजन: पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील कोणत्याही वस्तूवर कार्य करणाऱ्या गुरुत्वाकर्षण बलाला त्याचे वजन म्हणतात.
• दोरीतील ताण: आदर्श स्थितीत दोरी वस्तुमानहीन आणि अमूर्त असते, एका बाजूचे बल दुसऱ्या बाजूच्या बलासमान असते.
• अनुलंब बल: हे पृष्ठभागावर लंब असलेल्या वस्तूवर लागू असलेले बल आहे. हा संपर्क बलाचा एक घटक आहे.

स्पष्टीकरण:

• वस्तुमान हे बल नसलेल्या पदार्थातील पदार्थाचे प्रमाण असते. त्यामुळे पर्याय 3 योग्य आहे.

संकल्पना:

• बल: अशी आंतरक्रिया जी वस्तूवर कार्यप्रवणित केल्यावर तिची स्थिती बदलते किंवा किंवा वस्तूची विश्राम अवस्था बदलते किंवा वस्तूची गती बदलते, तिला बल म्हणतात.

बल (F) = वस्तुमान (m) × त्वरण (a)

• अवत्वरण: वस्तूच्या गतीच्या विरुध्द दिशेने कार्य करणार्‍या बलाला अवत्वरण बल म्हणतात. हे बल वस्तूसाठी ऋण त्वरण निर्माण करते ज्याला अवत्वरण म्हणतात.

अवत्वरण (a) = बल/वस्तुमान

गतिविषयक समीकरण खाली दिले आहे:

V = u + a t

जिथे V हा अंतिम वेग, u हा प्रारंभिक वेग, a हे त्वरण आणि t हा वेळ आहे.

गणना:

दिलेले आहे: 

स्कूटरचे वस्तुमान (m) = 120 किलो, प्रारंभिक वेग (u) = 108 km/h

u = (108 × 1000)/3600 m/s = 30 m/s

बल (F) =?

थांबविण्यासाठी लागणारा वेळ (t) = 10 सेकंद

अंतिम वेग (V) = 0 m/s​

• आपल्याला माहित आहे की वस्तू थांबली आहे, याचा अर्थ असा की अंतिम वेग   0 आहे.

V = u + a t

0 = 30 + a × 10

a = -30/10 = - 3 m/s²

बल (F) = m a = 120 × 3 = 360 N

म्हणून पर्याय 4 योग्य आहे.

संकल्पना:

• बल: अशी आंतरक्रिया जी वस्तूवर कार्यप्रवणित केल्यावर तिची स्थिती बदलते किंवा किंवा वस्तूची विश्राम अवस्था बदलते किंवा वस्तूची गती बदलते, तिला बल म्हणतात.

बल (F) = वस्तुमान (m) × त्वरण (a)

गणना :

दिलेले आहे:

वस्तूचे वस्तुमान (m) = 20 g = 20/1000 = 0.02 kg

त्वरण (a) = 5 cm/s2 = 5/100 = 0.05 m/s2

बल (F) = वस्तुमान (m) × त्वरण (a) = 0.02 × 0.05 = 1.0 × 10-3 N

म्हणून पर्याय 3 योग्य आहे.

संकल्पना:

• प्रणोद: वस्तूच्या पृष्ठभागावर लंब कार्य करणाऱ्या बलाला प्रणोद म्हणतात.
  • जेव्हा कोणतीही वस्तू पाण्यात टाकली जाते तेव्हा ती वस्तू पाण्याच्या आकारमानानुसार बदलते आणि ज्या कारणास्तव वरच्या दिशेने कार्य करणारे बल असते, या वजनाचा समतोल राखण्यासाठी त्याला प्रणोद बल म्हणतात.
  • प्रणोद हा एक प्रकारचा खेचणारा बल आहे, जो वस्तूवर माध्यमाद्वारे लागू केला जातो.
  • हा एक प्रकारचा बल आहे म्हणून प्रणोदचे SI एकक न्यूटन (N) आहे.
  • प्रणोदचा प्रभाव मोठ्या पृष्ठभागावर काम करणाऱ्या प्रणोदपेक्षा लहान पृष्ठभागावर जास्त असतो.

प्रणोद बल (FT) = दाब (P) × क्षेत्र (A)

स्पष्टीकरण:

• प्रणोदचे SI एकक न्यूटन आहे. त्यामुळे पर्याय 4 योग्य आहे.
• दाबाचे SI एकक पास्कल आहे.
• संवेगाचे SI एकक kg-m/s आहे.
• पृष्ठताणाचे SI एकक N/m आहे.

अतिरिक्त गुण:

• जडत्व- कोणत्याही वस्तूची स्थिती बदलण्यासाठी ही एक प्रकारची प्रतिरोधक शक्ती असते.
• संवेग- जेव्हा कोणतीही प्रचंड वस्तू विशिष्ट वेगाने फिरते तेव्हा त्या वस्तूचा संवेग वस्तुमान आणि वेगाचा गुणाकार असेल. SI एकक kg-m/s आहे.
• खंड - हे बंद पृष्ठभागाद्वारे बंद केलेल्या त्रिमितीय जागेचे प्रमाण आहे.

संकल्पना:

• बल: अशी आंतरक्रिया जी वस्तूवर कार्यप्रवणित केल्यावर तिची स्थिती बदलते किंवा किंवा वस्तूची विश्राम अवस्था बदलते किंवा वस्तूची गती बदलते, तिला बल म्हणतात.

बल (F) = वस्तुमान (m) × त्वरण (a) 

• अवत्वरण: वस्तूच्या गतीच्या विरुध्द दिशेने कार्य करणार्‍या बलाला अवत्वरण बल म्हणतात. हे बल वस्तूसाठी ऋण त्वरण निर्माण करते ज्याला अवत्वरण  म्हणतात.

अवत्वरण (a) = बल/वस्तुमान

गतीचे समीकरण खाली दिले आहे:

V = u + at

जेथे V हा अंतिम वेग आहे, u हा प्रारंभिक वेग आहे, a हे त्वरण आहे आणि t ही वेळ आहे.

गणना:

दिलेले आहे:

वस्तुमान (m) = 10 किलो, प्रारंभिक वेग (u) = 15 m/s

बल (F) = - 50 N

त्वरण (a) = F/m = - 50/10 = - 5 m/s2

अंतिम वेग (V) = 0 m/s

V = u + a t

0 = 15 - 5 × t

म्हणून t = 15/5 = 3 सेकंद

योग्य उत्तर गतीचा दुसरा नियम हे आहे.

Key Points

• न्यूटनचा दुसरा नियम:
• वस्तूच्या रेखीय संवेगातील बदलाचा दर वस्तूवर लागू केलेल्या बाह्य बलाच्या थेट प्रमाणात असतो आणि हा बदल नेहमी लागू केलेल्या बलाच्या दिशेने होतो.
• जर m चे वस्तुमानाची वस्तू \(\vec v\) वेगाने फिरत असेल तर तिचा रेषीय संवेग \(\vec p = mv\) ने दिला जाऊ शकतो आणि जर बल \(\vec F\) एखाद्या वस्तूवर लागू केले तर
• \(\therefore \vec F = m a\)
• जेथे F = बल, m = वस्तुमान आणि a = त्वरण 
• वरील संकल्पनेवरून हे स्पष्ट होते की न्यूटनचा गतीचा दुसरा नियम बलाची व्याख्या देतो.
• योग्य पर्याय 1 आहे.

Additional Information

• न्यूटनचा पहिला नियम:​
  • वस्तू तिच्या विराम अवस्थेत किंवा सरळ रेषेत एकसमान गतित राहते जोपर्यंत ती स्थिती बदलण्यासाठी एखाद्या बाह्य बलाद्वारे कार्य केले जात नाही.
  • जर वस्तूवर कोणतेही निव्वळ बल कार्य करत नसेल, तर वस्तूचा वेग बदलू शकत नाही, म्हणजेच वस्तू वेग वाढवू शकत नाही.
  • न्यूटनचा पहिला नियम जडत्वाची व्याख्या करतो आणि त्याला जडत्वाचा नियम म्हणतात.
• न्यूटनचा तिसरा नियम:​
  • प्रत्येक क्रियेसाठी नेहमी समान (क्षेत्रफळात) आणि विरुद्ध (दिशेने) प्रतिक्रिया असते.
  • जेव्हा एखादी वस्तू इतर कोणत्याही वस्तूवर बल लावते तेव्हा दुसरी वस्तू देखील पहिल्या वस्तूवर समान आणि विरुद्ध बल लावते.
  • निसर्गातील बल नेहमी जोड्यांमध्ये आढळतात. एकल पृथक बल शक्य नाही.
• गुरुत्वाकर्षणाचा वैश्विक नियम:
  • गुरुत्वाकर्षणाचा वैश्विक नियम सर आयझॅक न्यूटन यांनी मांडला होता.
  • न्यूटनने गुरुत्वाकर्षणाच्या वैश्विक नियमाचा वापर करून हे सिद्ध केले की जसे पृथ्वीवरील एखादी वस्तू पृथ्वीच्या दिशेने पडत आहे तसेच चंद्र पृथ्वीच्या दिशेने त्वरण करत आहे.
  • गुरुत्वाकर्षणाच्या वैश्विक नियमानुसार, दोन शरीरांमधील बल त्यांच्या वस्तुमानाच्या थेट प्रमाणात आणि अंतराच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात असते.
  • हा नियम 1687 साली देण्यात आला.

संकल्पः

• बल: वस्तूवर अर्ज केल्यावर किंवा परस्पर स्थितीची स्थिती बदलण्यासाठी किंवा वस्तूच्या हालचालीची स्थिती बदलण्याचा प्रयत्न केल्या जाणार्‍या परस्पर क्रियेला बल म्हणतात.

बल (F) = वस्तुमान (m) × प्रवेग (a)

गणना :

दिलेले की:

वस्तुमान (m) = 100 ग्रॅम = 100/1000 = 0.1 किलो

प्रवेग (a) = 10 मीटर/सेकंद2

बल (F) = वस्तुमान (m) × प्रवेग (a) =  0.1 × 10 = 1 N

तर पर्याय 3 योग्य आहे.

संकल्पना :

• बल: वस्तूवर लागू केल्यानंतर जी परस्परक्रिया बदलते किंवा शरीराच्या विश्रांतीची स्थिती किंवा गतीची स्थिती बदलण्याचा प्रयत्न करते त्याला बल म्हणतात.

बल (F) = वस्तुमान (m) × प्रवेग (a)

गतीची तीन समीकरणे आहेत :

V = u + at

V 2 = u 2 + 2 a S

\({\text{S}} = {\text{ut}} + \frac{1}{2}{\text{a}}{{\text{t}}^2}\)

जेथे, V = अंतिम वेग, u = प्रारंभिक वेग, s = गती अंतर्गत शरीराद्वारे प्रवास केलेले अंतर, a = गती अंतर्गत शरीराचे प्रवेग, आणि t = गती अंतर्गत शरीराने घेतलेला वेळ.

गणना :

दिलेले आहे की:

वस्तूचे वस्तुमान (m) = 150 किग्रॅ.

घेतलेला वेळ (t) = 10 सेकंद.

⇒ प्रारंभिक वेग = 10 मीटर/सेकंद.

⇒ अंतिम वेग = 20 मीटर/सेकंद.

V = u + at वापरा

20 = 10 + a × 10

तर a = 1 m/s²

बल = m a = 150 × 1 = 150 N

संकल्पना:

• बल: बल हे वस्तूमान आणि त्वरण यांच्या गुणाकार म्हणून परिभाषित केले आहे.
  • बलाचे SI एकक हे बल (F) आहे.

बल = वस्तूमान x त्वरण​

गणना:

दिल्याप्रमाणे: वस्तूमान = 50 किग्रॅ, g = 10m/s2, वजनाचा भार = 50N.

त्याच्या पायावर लागणारे बल =

बल_एकूण = हमालाद्वारे लागू केलेले बल + वजनाचा भार

बलएकूण = 50 × 10 + 50

बलएकूण = 550 N