कार्य, ऊर्जा और शक्ति (Part-IV)

Total Questions: 51

41. 20 kg भार की एक वस्तु को 2m की ऊँचाई तक उठाया जाता है। उस वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा किया गया कार्य कितना होगा? (मान लें g = 10 m/s²) [RRB ALP Tier-1 (14/08/2018) Afternoon]

(a) 50 जूल
(b) 100 जूल
(c) 400 जूल
(d) 40 जूल

Correct Answer: (c) 400 जूल

Solution:गुरुत्व बल द्वारा किया गया कार्य = गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा = m

\times

\times

h।

गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा = m (द्रव्यमान) $\times$ g (त्वरण) $\times$ h (ऊँचाई) 2 $\times$ 10 $\times$ 20 = 400 जूल।

अतः इस प्रक्रिया में गुरुत्व बल द्वारा किया गया कार्य 400 जूल है।

42. मोहन का वजन 40 किलोग्राम है तथा वह 10 सेकंड में 50 सीढ़ियाँ चढ़ जाता है। यदि प्रत्येक सीढ़ी की ऊँचाई 15 सेंटीमीटर हो तो मोहन की शक्ति क्या है? (g = 10 मीटर प्रति वर्ग सेकंड) [RRB ALP Tier-1 (14/08/2018) Evening]

(a) 400 वाट
(b) 300 वाट
(c) 200 वाट
(d) 100 वाट

Correct Answer: (b) 300 वाट

Solution:शक्ति: किए गए कार्य की दर को शक्ति कहते हैं। शक्ति (P) =

किया गया कार्य (W)

समय (t) ।

स्थितिज ऊर्जा: किसी पिंड की उसकी स्थिति के कारण ऊर्जा। स्थितिज ऊर्जा

(PE) = m g h

ऊँचाई = 15cm, समय (t) = 10s, द्रव्यमान (m)

= 40 किग्रा, g = 10 m/s

सीढ़ी की कुल ऊँचाई (h) = 50 $\times$ 15 = 750 सेमी = 7.5

मीटर स्थितिज ऊर्जा (PE) = m g h = 40 $\times$ 10 $\times$ 7.5 = 3000 जूल।

किया गया कार्य (W) = PE = 3000 J.

43. जब कोई वस्तु, बल की दिशा में 1 मीटर की दूरी पर 1N बल के द्वारा चलती है तो किए गए कार्य की मात्रा कितनी है? [RRB ALP Tier - I (20/08/2018) Afternoon]

(a) 100 जूल
(b) 10 जूल
(c) 1 जूल
(d) 0.01 जूल

Correct Answer: (c) 1 जूल

Solution:कार्य का SI मात्रक जूल है। कार्य एक अदिश राशि है। बल एक सदिश राशि है, SI मात्रक न्यूटन (N)।

दिया गया है: बल (F) = 1 N, दूरी (d) = 1 मीटर

$\Rightarrow$ किया गया कार्य (W) = F $\times$ d = 1 N $\times$ 1 m

= 1 जूल इस प्रकार जब 1 N का बल किसी पिंड को अपनी दिशा में 1 मीटर की दूरी तक ले जाता है तो किया गया कार्य 1 जूल होता है।

44. द्रव्यमान 'm' वाली एक वस्तु गति 'v' के साथ स्थानांतरित होती है और इसमें गतिज ऊर्जा 'K' है। यदि इसका वेग दोगुना कर दिया जाए, तो इसकी गतिज ऊर्जा कितनी हो जाएगी: [RRB ALP Tier-I (20/08/2018) Evening]

(a) K/2
(b) 4K
(c) K/4
(d) 2K

Correct Answer: (b) 4K

Solution:गतिज ऊर्जा (K.E.) = 1/2mv²

m = वस्तु का द्रव्यमान v = वेग $\Rightarrow$ अब, v' = 2v

K = 1/ $2$ m $v²$ $\Rightarrow$ K = 1/ $2$ m(2v)² K = 4 (1/2mv²) $\Rightarrow$ अतः: गतिज ऊर्जा = 4K

45. एक वस्तु पर बल लगने के बावजूद भी किया गया कार्य शून्य होगा यदि उसका विस्थापन ....... हो। [RRB ALP Tier - I (21/08/2018) Evening]

(a) धनात्मक
(b) शून्य
(c) ऋणात्मक
(d) उदासीन

Correct Answer: (b) शून्य

Solution:W = F

\times

जहाँ W = किया गया कार्य, F = बल, S = विस्थापन

W = F $\times$ S, मान लीजिए, F = 1, W = 0,

0 = 1 $\times$ S $\Rightarrow$ $∴$ S = 0

46. 5 किलोग्राम और 10 किलोग्राम द्रव्यमान की दो इस्पात की गेंदों की गतिज ऊर्जा समान है। यदि संभावता हो तो कौन सी गेंद तेजी से गति कर रही है? [RRB ALP Tier-1 (29/08/2018) Afternoon]

(a) 10 किलोग्राम वाली गेंद तेज चल रही है।
(b) दोनों गेंदें समान गति से चल रही है।
(c) गतिज ऊर्जा निकाय की चाल पर निर्भर नहीं करती है।
(d) 5 किलोग्राम वाली गेंद तेज चल रही है।

Correct Answer: (d) 5 किलोग्राम वाली गेंद तेज चल रही है।

Solution:

47. यदि कोई लड़का 4 मिनट में 600 न्यूटन बल के साथ 20 मीटर की दूरी तय करता है, तो लड़के द्वारा खपत की शक्ति की मात्रा कितनी है? [RRB ALP Tier - I (29/08/2018) Evening]

(a)100 वाट
(b) 50 वाट
(c) 80 वाट
(d) 25 वाट

Correct Answer: (b) 50 वाट

Solution:

P = 50 वाट।

48. एक लड़का 120 न्यूटन भार के एक बक्से को 2 मीटर की ऊँचाई तक उठाता है। उसके द्वारा किया गया कार्य कितना है? [RRB ALP Tier-1 (30/08/2018) Morning]

(a) 60 जूल
(b) 180 जूल
(c) 240 जूल
(d) 120 जूल

Correct Answer: (c) 240 जूल

Solution:दिया गया है, F = 120 N, ऊँचाई या विस्थापन (d) = 2 m, और बल और विस्थापन के बीच का कोण (cos

θ

) = 0°।

चूंकि, किया गया कार्य (W) = बल $\times$ विस्थापन $\times$ cos $θ$ ।

इसलिए, W = 120 $\times$ 2 $\times$ cos 0° $\Rightarrow$ 240 जूल।

49. 9800 जूल ऊर्जा 80 किलोग्राम के भार को उठाने के लिए खर्च की गई थी। द्रव्यमान _________ की ऊँचाई तक उठाया गया था: [RRB ALP Tier-1 (30/08/2018) Afternoon]

(a) 12.5 मीटर
(b) 15.0 मीटर
(c) 10.5 मीटर
(d) 22.5 मीटर

Correct Answer: (a) 12.5 मीटर

Solution:दिया गया है, ऊर्जा (E) = 9800 जूल, वस्तु का द्रव्यमान (m) = 80kg, ऊँचाई = h

चूंकि कार्य गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध किया जाता है, इसलिए ऊर्जा को संभावित ऊर्जा के रूप में वस्तु में संग्रहीत किया जाता है।

हम जानते हैं कि स्थितिज ऊर्जा (E) = m $\times$ g $\times$ h

$\Rightarrow$ h = $E$ $m \times g$ जहाँ गुरुत्वाकर्षण (g) = 9.8 m/ $s^{2}$ अब उपरोक्त मानों को उपरोक्त समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

$\Rightarrow$ h = 9800/ $80 \times 9.8$ = 12.5 m (Approx) इसलिए, द्रव्यमान को h ऊँचाई तक उठाया गया था = 12.5 मीटर।

50. एक परिवार ने एक महीने में 320 इकाई ऊर्जा का उपभोग किया है। यह ऊर्जा जूल में कितनी है? [RRB ALP Tier-I (30/08/2018) Evening]

(a) 10 × 10⁵ जूल
(b) 9 × 10⁸ जूल
(c) 1152 × 10⁶ जूल
(d) 5 × 10⁸ जूल

Correct Answer: (c) 1152 × 10⁶ जूल

Solution:ऊर्जा की 1 इकाई 1 किलोवाट घंटा (kWh) के बराबर है।

1 इकाई = 1 kWh

1kWh = 3.6 $\times$ $1 0⁶$ J

इसलिए, 320 इकाई ऊर्जा = 320 $\times$ 3.6 $\times$ $1 0⁶$ = 1152 $\times$ $1 0⁶$ J.

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कार्य, ऊर्जा और शक्ति (Part-IV)

45. एक वस्तु पर बल लगने के बावजूद भी किया गया कार्य शून्य होगा यदि उसका विस्थापन ....... हो। [RRB ALP Tier - I (21/08/2018) Evening]

50. एक परिवार ने एक महीने में 320 इकाई ऊर्जा का उपभोग किया है। यह ऊर्जा जूल में कितनी है? [RRB ALP Tier-I (30/08/2018) Evening]

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