गुरुत्व के अधीन गति-(भौतिक विज्ञान)

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1. निम्नलिखित में से किसने न्यूटन से पूर्व ही बता दिया था कि सभी वस्तुएं पृथ्वी की ओर गुरुत्वाकर्षित होती हैं? [I.A.S. (Pre) 1995]

(a) आर्यभट्ट
(b) वराहमिहिर
(c) बुद्धगुप्त
(d) ब्रह्मगुप्त

Correct Answer: (d) ब्रह्मगुप्त

Solution:ब्रह्मगुप्त गुप्तोत्तर कालीन गणितज्ञ एवं खगोलशास्त्री थे। इन्होंने 'ब्रह्मस्फुट सिद्धांत' की रचना की तथा सर्वप्रथम यह बताया कि पृथ्वी सभी वस्तुओं को अपनी ओर आकर्षित करती है। उन्होंने लिखा था, "वस्तुओं का पृथ्वी पर गिरना पृथ्वी के स्वभाव के कारण है, जैसे पानी का बहना या अग्नि की ऊष्मा।" यह न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम से सदियों पहले की बात है।

2. गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत किसने दिया ? [M.P.P.C.S.(Pre.) 2010]

(a) चार्ल्स न्यूटन
(b) चार्ल्स बैबेज
(c) आइजैक न्यूटन
(d) जॉन एडम्स

Correct Answer: (c) आइजैक न्यूटन

Solution:गुरुत्वाकर्षण पदार्थों द्वारा एक-दूसरे की ओर आकृष्ट होने की प्रवृत्ति है। सर आइजैक न्यूटन ने गति के तीन नियमों एवं गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत का प्रतिपादन किया। न्यूटन ने अपनी मौलिक खोजों के आधार पर बताया कि केवल पृथ्वी ही नहीं, अपितु विश्व का प्रत्येक कण दूसरे कण को अपनी ओर आकर्षित करता रहता है। कणों के बीच कार्य करने वाले पारस्परिक आकर्षण को गुरुत्वाकर्षण तथा उससे उत्पन्न बल को गुरुत्वाकर्षण बल कहा जाता है।

3. गुरुत्वाकर्षण के सार्वभौमिक नियम का प्रतिपादन किसने किया- [M.P. P.C.S. (Pre) 2000 Uttarakhand U.D.A./L.D.A. (Pre) 2007]

(a) न्यूटन
(b) गैलीलियो
(c) कॉपरनिकस
(d) आइन्सटाइन

Correct Answer: (a) न्यूटन

Solution:गुरुत्वाकर्षण के सार्वभौमिक नियम का प्रतिपादन न्यूटन ने किया था। इस नियम के अनुसार, दो पिण्डों के बीच लगने वाले आकर्षण बल का परिणाम उन पिण्डों के द्रव्यमान के गुणनफल के समानुपाती तथा उनके बीच की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

F = G (m₁ m₂)/(r² )

F=गुरुत्वाकर्षण बल

m₁ = पहले पिण्ड का द्रव्यमान

m₂ = पिण्ड का द्रव्यमान

r = दोनों पिण्डों के बीच दूरी

G = गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक।

4. अंतरिक्ष यात्री निर्वात में सीधे खड़े नहीं रह सकते, क्योंकि - [U.P.P.C.S.(Mains) 2007]

(a) गुरुत्व नहीं होता है।
(b) वायुमंडल में श्यानता बल बहुत तीव्र होता है।
(c) सौर वायु ऊपर की ओर बल लगाती है।
(d) वायुमंडलीय दबाव बहुत कम होता है

Correct Answer: (a) गुरुत्व नहीं होता है।

Solution:अंतरिक्ष में कम गुरुत्व के चलते अंतरिक्ष यात्री सीधे खड़े नहीं रह पाते। कम गुरुत्व में लंबे अंतरिक्ष अभियानों में अंतरिक्ष यात्रियों को पेशीय क्षय और अस्थियों के घनत्व में कमी का सामना करना पड़ता है। अस्थि घनत्व कम होने से अस्थियां कमजोर हो जाती हैं।

5. अंतरिक्ष यान, जो चक्कर लगा रहा है, से एक सेब छोड़ा जाता है, तो वह- [U.P.P.C.S.(Pre) 2010]

(a) पृथ्वी की ओर गिरेगा।
(b) कम गति से गतिवान होगा।
(c) अंतरिक्ष यान के साथ-साथ उसी गति से गतिवान होगा।
(d) अधिक गति से गतिवान होगा।

Correct Answer: (c) अंतरिक्ष यान के साथ-साथ उसी गति से गतिवान होगा।

Solution:अंतरिक्ष में गुरुत्वाकर्षण के अभाव में सेब अंतरिक्ष यान के साथ-साथ उसी गति से गतिवान होगा।

6. 'पीसा' (Pisa) की झुकी हुई मीनार गिर नहीं जाती है, क्योंकि- [U.P.P.C.S.(Pre) 2009]

(a) वह शीर्ष भाग में पतली (Tapper) हो गई है।
(b) वह बड़े तल क्षेत्रफल को आच्छादित करती है।
(c) इसका गुरुत्वाकर्षण केंद्र निम्नतम स्थिति में रहता है।
(d) गुरुत्व केंद्र से जाने वाली ऊर्ध्वाधर लाइन (रेखा) तल के अंदर

Correct Answer: (d) गुरुत्व केंद्र से जाने वाली ऊर्ध्वाधर लाइन (रेखा) तल के अंदर

Solution:गुरुत्व केंद्र वह बिंदु है, जहां वस्तु का संपूर्ण द्रव्यमान संकेंद्रित होता है। कोई भी वस्तु तब तक स्थिर रहती है, जब तक गुरुत्व केंद्र से जाने वाली ऊर्ध्वाधर रेखा उसके तल से होकर गुजरती है। अभी तक पीसा की मीनार के गुरुत्व केंद्र से होकर जाने वाली ऊर्ध्वाधर रेखा मीनार के तल के अंदर रहती है, इसलिए झुकी हुई मीनार अभी तक नहीं गिरी है। ऐसा माना जाता है कि मीनार के और अधिक झुकने पर गुरुत्व केंद्र से होकर जाने वाली रेखा मीनार के तल से बाहर हो। जाएगी, तब वह गिर पड़ेगी।

7. यदि पृथ्वी और सूर्य की दूरी जो है उसके स्थान पर दोगुनी होती, तो सूर्य द्वारा पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण बल जो पड़ता, वह होता- [U.P.P.C.S.(Mains) 2009]

(a) अब जितना है उसका दोगुना।
(b) अब जितना है उसका चार गुना।
(c) अब जितना है उसका चौथा भाग।
(d) अब जितना है उसका आधा भाग।

Correct Answer: (c) अब जितना है उसका चौथा भाग।

Solution:

8. जब कोई वस्तु ऊपर से गिराई जाती है, तो उसका भार होता है- [M.P. P.C.S. (Pre) 1992]

(a) शून्य
(b) अपरिवर्तित
(c) परिवर्तनशील
(d) सभी गलत हैं

Correct Answer: (b) अपरिवर्तित

Solution:आदर्श परिस्थितियों में (वायु प्रतिरोध को नगण्य मानते हुए) किसी वस्तु को ऊपर से गिराने पर उसके भार में कोई परिवर्तन नहीं होता है, क्योंकि उसका द्रव्यमान और उस पर लगने वाला गुरुत्वीय त्वरण अपरिवर्तित रहता है।

9. यदि एक पंख, एक रबर की गेंद और एक लकड़ी की गेंद निर्वात में एक-समान ऊंचाई से स्वतंत्रतापूर्वक एक-साथ गिर रहे हैं, तो: [67th B.P.S.C. (Pre) 2022]

(a) पंख सबसे पहले जमीन पर पहुंच जाएगा
(b) रबर की गेंद सबसे पहले जमीन पर पहुंच जाएगी
(c) लकड़ी की गेंद सबसे पहले जमीन पर पहुंच जाएगी
(d) तीनों एक-साथ जमीन पर पहुंचेंगे
(e) उपर्युक्त में से कोई नहीं/उपर्युक्त में से एक से अधिक

Correct Answer: (d) तीनों एक-साथ जमीन पर पहुंचेंगे

Solution:निर्वात में, प्रत्येक वस्तु एक-समान त्वरण (Acceleration) से मुक्त रूप से गिरती (Free fall) है। चूंकि निर्वात में वायु प्रतिरोध (Air resistance) नहीं होगा, अतः एक पंख, एक रबर की गेंद और एक लकड़ी की गेंद एक ही गति से गिरेगी और सतह पर एक-साथ पहुंचेगी।

10. लकड़ी, लोहे व मोम के समान आकार के टुकड़ों को समान ऊंचाई से पृथ्वी पर गिराया जाता है। कौन-सा टुकड़ा सर्वप्रथम पृथ्वी की सतह पर पहुंचेगा? [R.A.S./R.T.S. (Pre) 1992]

(a) लकड़ी
(b) मोम
(c) लोहा
(d) सभी साथ-साथ पहुंचेंगे

Correct Answer: (d) सभी साथ-साथ पहुंचेंगे

Solution:आदर्श परिस्थितियों में (वायु प्रतिरोध को नगण्य मानते हुए) समान ऊंचाई से गिराए जाने पर लकड़ी, लोहे एवं मोम के समान आकार के टुकड़े एक साथ पृथ्वी की सतह पर पहुंचेंगे, क्योंकि सब पर समान गुरुत्वीय त्वरण कार्य करेगा।

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