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Mix Examples - MOTION Questions in Hindi

Class 9 Science · MOTION · Mix Examples - MOTION

62+

Questions

Hindi

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 62 questions in Hindi

1
Medium
बताइए कि निम्नलिखित में से कौन सी स्थितियाँ संभव हैं और इनमें से प्रत्येक के लिए एक उदाहरण दीजिए:
$(a)$ एक वस्तु जिसका त्वरण नियत है लेकिन वेग शून्य है।
$(b)$ एक वस्तु जो त्वरण के साथ गति कर रही है लेकिन उसकी चाल एकसमान है।
$(c)$ एक वस्तु जो एक निश्चित दिशा में गति कर रही है और उसका त्वरण लंबवत दिशा में है।

Solution

(N/A) संभव है।
जब किसी गेंद को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है,तो अपनी अधिकतम ऊँचाई पर उसका वेग शून्य होता है,लेकिन उस पर गुरुत्वाकर्षण के कारण $9.8\,m/s^2$ का नियत त्वरण नीचे की ओर कार्य करता रहता है।
$(b)$ संभव है।
जब कोई वस्तु एकसमान चाल से वृत्ताकार पथ पर गति करती है,तो दिशा बदलने के कारण उसका वेग लगातार बदलता रहता है। वेग में इस परिवर्तन के कारण अभिकेंद्र त्वरण उत्पन्न होता है।
$(c)$ संभव है।
वृत्ताकार पथ पर गति करती हुई वस्तु इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण है। वस्तु का वेग पथ के स्पर्शरेखीय होता है,जबकि अभिकेंद्र त्वरण वृत्त के केंद्र की ओर कार्य करता है,जो गति की दिशा के लंबवत होता है।
2
MediumMCQ
एक पत्थर को $40 \, m/s$ के प्रारंभिक वेग के साथ ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है। $g = 10 \, m/s^2$ लेते हुए,पत्थर द्वारा प्राप्त अधिकतम ऊँचाई ज्ञात कीजिए। पत्थर का कुल विस्थापन और तय की गई कुल दूरी क्या है?
A
$50 \, m, 140 \, m$ और $5$
B
$80 \, m, 160 \, m$ और $0$
C
$30 \, m, 150 \, m$ और $3$
D
$20 \, m, 170 \, m$ और $2$

Solution

(B) गति के समीकरण $v^2 - u^2 = 2as$ का उपयोग करते हुए,जहाँ ऊपर की गति के लिए $a = -g$ है।
दिया गया है:
प्रारंभिक वेग $u = 40 \, m/s$
अधिकतम ऊँचाई पर अंतिम वेग $v = 0 \, m/s$
त्वरण $g = 10 \, m/s^2$
$v^2 = u^2 - 2gh$ का उपयोग करते हुए:
$0^2 = (40)^2 - 2(10)h$
$20h = 1600$
$h = 80 \, m$ (अधिकतम ऊँचाई)।
तय की गई कुल दूरी = ऊपर की ओर की दूरी + नीचे की ओर की दूरी = $80 \, m + 80 \, m = 160 \, m$।
कुल विस्थापन = अंतिम स्थिति - प्रारंभिक स्थिति = $0 \, m$ (चूँकि पत्थर प्रारंभिक बिंदु पर वापस आ जाता है)।
3
EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा चित्र (Fig.) किसी गतिशील वस्तु की एकसमान गति (uniform motion) को सही ढंग से दर्शाता है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(A) एकसमान गति (uniform motion) को उस गति के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें कोई वस्तु समान समय अंतराल में समान दूरी तय करती है।
दूरी-समय ग्राफ में,इसे मूल बिंदु से गुजरने वाली एक स्थिर ढलान वाली सीधी रेखा द्वारा दर्शाया जाता है।
चित्र $(A)$ मूल बिंदु से शुरू होने वाली एक सीधी रेखा दिखाता है,जो यह दर्शाता है कि समय के साथ दूरी एक स्थिर दर से बढ़ती है,इस प्रकार यह एकसमान गति को प्रदर्शित करता है।
4
MediumMCQ
एक कार विरामावस्था से चलना शुरू करती है और $x-$ अक्ष के अनुदिश $8\, s$ तक $5\, ms^{-2}$ के निरंतर त्वरण के साथ चलती है। यदि यह उसके बाद निरंतर वेग के साथ चलती रहती है,तो कार विरामावस्था से शुरू होने के बाद $12\, s$ में कितनी दूरी तय करेगी ($m$ में)?
A
$320$
B
$160$
C
$400$
D
$240$

Solution

(A) पहले $8 \, s$ में तय की गई दूरी की गणना $s = ut + \frac{1}{2}at^2$ समीकरण का उपयोग करके की जाती है। चूंकि कार विरामावस्था से शुरू होती है,इसलिए $u = 0$ है।
$x_1 = 0 + \frac{1}{2} \times 5 \times (8)^2 = 160 \, m$.
$t = 8 \, s$ पर,वेग $v$ की गणना $v = u + at = 0 + (5 \times 8) = 40 \, m/s$ के रूप में की जाती है।
शेष समय के लिए,जो $12 \, s - 8 \, s = 4 \, s$ है,कार $40 \, m/s$ के निरंतर वेग से चलती है।
अंतिम $4 \, s$ में तय की गई दूरी $x_2 = v \times t = 40 \times 4 = 160 \, m$ है।
अतः,$12 \, s$ में तय की गई कुल दूरी $x = x_1 + x_2 = 160 \, m + 160 \, m = 320 \, m$ है।
5
EasyMCQ
$A$ पर खड़ा एक व्यक्ति $1, 2$ या $3$ में से किसी भी पथ का अनुसरण करते हुए $B$ तक जाता है। औसत वेग ज्ञात करने के लिए हम किस पथ को माप सकते हैं?
Question diagram
A
पथ $1$
B
पथ $2$
C
पथ $3$
D
उपरोक्त सभी

Solution

(D) औसत वेग को कुल विस्थापन को कुल समय से विभाजित करके परिभाषित किया जाता है।
विस्थापन प्रारंभिक बिंदु $A$ और अंतिम बिंदु $B$ के बीच की सबसे कम दूरी है।
चूंकि विस्थापन लिए गए पथ की परवाह किए बिना समान रहता है,इसलिए औसत वेग केवल $A$ से $B$ तक जाने में लगे कुल समय पर निर्भर करता है।
इसलिए,हम औसत वेग की गणना करने के लिए $1, 2$ या $3$ में से किसी भी पथ का उपयोग कर सकते हैं,बशर्ते हमें उस विशिष्ट पथ के लिए लिया गया कुल समय पता हो।
अतः,सही उत्तर उपरोक्त सभी है।
6
Easy
क्या कोई कण त्वरित हो सकता है
$(i)$ यदि उसकी चाल नियत है?
$(ii)$ यदि उसका वेग नियत है?

Solution

(A) $(i)$ हाँ। नियत चाल से गति कर रहा कण त्वरित हो सकता है यदि उसकी गति की दिशा बदल रही हो,जैसे कि एकसमान वृत्तीय गति में।
$(ii)$ नहीं। त्वरण को वेग में परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है। यदि वेग नियत है,तो वेग में परिवर्तन की दर शून्य होती है,जिसका अर्थ है कि त्वरण शून्य है।
7
EasyMCQ
सीधी रेखा में त्वरित गति कर रही वस्तु के लिए निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही नहीं है?
A
यह हमेशा पृथ्वी से दूर जाती है
B
इसका वेग हमेशा बदलता रहता है
C
इसकी चाल लगातार बदलती रहती है
D
इस पर हमेशा एक बल कार्य करता है

Solution

(A) सीधी रेखा में त्वरित गति कर रही वस्तु का वेग बदलना चाहिए,जिसका अर्थ है कि उसकी चाल बदल सकती है। न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार,त्वरण के लिए वस्तु पर एक शुद्ध बाह्य बल का कार्य करना आवश्यक है। इसलिए,विकल्प $B$,$C$ और $D$ त्वरित गति की सही विशेषताएं हैं। विकल्प $A$ गलत है क्योंकि सीधी रेखा में त्वरित गति करने वाली वस्तु का हमेशा पृथ्वी से दूर जाना आवश्यक नहीं है; यह पृथ्वी की ओर या क्षैतिज दिशा में भी गति कर सकती है।
8
EasyMCQ
एक गेंद को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है। उच्चतम बिंदु पर इसका संवेग क्या होगा?
A
$0$
B
$m \times g$
C
$m \times v$
D
निर्धारित नहीं किया जा सकता

Solution

(A) संवेग $(p)$ को द्रव्यमान $(m)$ और वेग $(v)$ के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है,जिसे $p = m \times v$ के रूप में व्यक्त किया जाता है।
अपने प्रक्षेप पथ के उच्चतम बिंदु पर,गेंद वापस नीचे गिरने से पहले क्षण भर के लिए स्थिर हो जाती है,जिसका अर्थ है कि इसका वेग $(v) = 0 \ m/s$ है।
इसलिए,उच्चतम बिंदु पर संवेग $p = m \times 0 = 0$ होता है।
9
Easy
एक ऐसी वस्तु का उदाहरण दीजिए जो कुछ दूरी तय करती है,लेकिन उसका विस्थापन शून्य है।

Solution

(N/A) वृत्ताकार पथ पर गति करती हुई कोई वस्तु जो अपने प्रारंभिक बिंदु पर वापस आ जाती है,वह वृत्त की परिधि $(2 \pi r)$ के बराबर दूरी तय करती है,लेकिन उसका विस्थापन शून्य होता है क्योंकि प्रारंभिक और अंतिम स्थिति समान होती है।
एक अन्य उदाहरण पृथ्वी है,जो $24$ घंटे में अपनी धुरी पर घूर्णन करते समय बहुत बड़ी दूरी तय करती है,लेकिन उसका विस्थापन शून्य होता है क्योंकि वह अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाती है।
10
EasyMCQ
सीधी रेखा में एकसमान गति और एकसमान वृत्तीय गति के बीच क्या अंतर है?
A
एकसमान रेखीय गति में वेग स्थिर रहता है,जबकि एकसमान वृत्तीय गति में वेग बदलता रहता है।
B
एकसमान रेखीय गति में त्वरण शून्य होता है,जबकि एकसमान वृत्तीय गति में त्वरण शून्य नहीं होता है।
C
दोनों में चाल स्थिर रहती है,लेकिन केवल एकसमान रेखीय गति में दिशा स्थिर रहती है।
D
उपरोक्त सभी।

Solution

(D)
एकसमान रेखीय गति एकसमान वृत्तीय गति
$(i)$ वस्तु एक सीधी रेखा में चलती है। $(i)$ वस्तु एक वृत्ताकार पथ पर चलती है।
$(ii)$ त्वरण शून्य होता है,क्योंकि वेग स्थिर रहता है। $(ii)$ यह एक त्वरित गति है,क्योंकि दिशा बदलने के कारण वेग में निरंतर परिवर्तन होता रहता है।
11
Medium
एक चीता विराम अवस्था से $4 \, m \, s^{-2}$ की दर से त्वरित हो सकता है।
$(i)$ $10 \, s$ में इसके द्वारा प्राप्त वेग क्या होगा?
$(ii)$ इस अवधि में यह कितनी दूरी तय करेगा?

Solution

(N/A) प्रारंभिक वेग,$u = 0 \, m \, s^{-1}$।
त्वरण,$a = 4 \, m \, s^{-2}$।
समय,$t = 10 \, s$।
$(i)$ गति के प्रथम समीकरण का उपयोग करते हुए,$v = u + at$:
$v = 0 + (4 \times 10) = 40 \, m \, s^{-1}$।
अतः,प्राप्त वेग $40 \, m \, s^{-1}$ है।
$(ii)$ गति के द्वितीय समीकरण का उपयोग करते हुए,$s = ut + \frac{1}{2}at^2$:
$s = (0 \times 10) + \frac{1}{2} \times 4 \times (10)^2$
$s = 0 + 2 \times 100 = 200 \, m$।
अतः,तय की गई दूरी $200 \, m$ है।
12
Medium
अंतर स्पष्ट करने के लिए उदाहरण दीजिए:
$(i)$ दूरी और विस्थापन।
$(ii)$ चाल और वेग।
$(iii)$ त्वरण और मंदन।

Solution

(N/A) $(i)$ दूरी किसी वस्तु द्वारा तय की गई कुल पथ की लंबाई है,जबकि विस्थापन प्रारंभिक और अंतिम स्थितियों के बीच की न्यूनतम दूरी है। उदाहरण के लिए,यदि कोई कार घुमावदार सड़क पर $100 \, m$ चलती है,तो दूरी $100 \, m$ है। हालाँकि,यदि शुरुआती बिंदु से अंतिम बिंदु तक की सीधी रेखा की दूरी उत्तर दिशा में $60 \, m$ है,तो विस्थापन $60 \, m$ उत्तर की ओर होगा।
$(ii)$ चाल दूरी के परिवर्तन की दर है,जबकि वेग विस्थापन के परिवर्तन की दर है। उदाहरण के लिए,यदि कोई वस्तु वृत्ताकार पथ पर गति करती है और अपने शुरुआती बिंदु पर वापस आ जाती है,तो उसका विस्थापन $0$ होता है,जिससे उसका औसत वेग भी $0$ हो जाता है। हालाँकि,तय की गई कुल दूरी $0$ नहीं होती है,इसलिए औसत चाल $0$ नहीं होती है।
$(iii)$ त्वरण समय के साथ वेग में वृद्धि की दर है,जबकि मंदन (retardation) समय के साथ वेग में कमी की दर है। उदाहरण के लिए,जब कोई कार किसी अन्य वाहन को ओवरटेक करने के लिए अपनी गति बढ़ाती है,तो वह त्वरित हो रही होती है। जब ड्राइवर ट्रैफिक सिग्नल पर कार को रोकने के लिए ब्रेक लगाता है,तो कार मंदन का अनुभव करती है।
13
Medium
एक लंबी दूरी की दौड़ में,एथलीटों को ट्रैक के चार चक्कर लगाने थे ताकि फिनिश लाइन और स्टार्ट लाइन एक ही हो। मान लीजिए कि ट्रैक की लंबाई $200 \ m$ है।
$(a)$ एथलीटों द्वारा तय की गई कुल दूरी क्या है?
$(b)$ जब एथलीट फिनिश लाइन को छूते हैं तो उनका विस्थापन क्या होता है?
$(c)$ क्या एथलीटों की गति एकसमान है या असमान?
$(d)$ क्या दौड़ के अंत में एथलीट का विस्थापन और उसके द्वारा तय की गई दूरी बराबर है?

Solution

(D) कुल दूरी $200 \ m \times 4 = 800 \ m$ है।
$(b)$ चूंकि एथलीट उसी बिंदु पर वापस लौट आते हैं जहाँ से उन्होंने शुरुआत की थी,इसलिए उनका विस्थापन $0 \ m$ है।
$(c)$ चूंकि पूरी दौड़ के दौरान एथलीटों का वेग बदलता रहता है,इसलिए उनकी गति असमान है।
$(d)$ नहीं,विस्थापन $(0 \ m)$ और तय की गई दूरी $(800 \ m)$ बराबर नहीं हैं।
14
Medium
बताइए कि निम्नलिखित में से कौन सी स्थितियाँ संभव हैं और इनमें से प्रत्येक का एक उदाहरण दीजिए:
$(a)$ एक वस्तु जो स्थिर त्वरण के साथ गति कर रही है लेकिन उसका वेग शून्य है।
$(b)$ एक वस्तु जो क्षैतिज रूप से गति कर रही है लेकिन उसका त्वरण ऊर्ध्वाधर दिशा में है।
$(c)$ एक वस्तु जो स्थिर चाल के साथ त्वरित गति कर रही है।

Solution

(A-D) हाँ,यह तब संभव है जब किसी वस्तु को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है और वह अपने उच्चतम बिंदु पर पहुँचती है। उच्चतम बिंदु पर,वस्तु का वेग $0 \ m/s$ होता है,लेकिन उस पर नीचे की दिशा में $9.8 \ m/s^2$ का गुरुत्वीय त्वरण कार्य करता है।
$(b)$ हाँ,यह प्रक्षेप्य गति (projectile motion) में संभव है। किसी कोण पर फेंके गए प्रक्षेप्य का क्षैतिज वेग स्थिर रहता है,लेकिन इसकी ऊर्ध्वाधर दिशा की गति गुरुत्वाकर्षण के कारण निरंतर त्वरित होती है।
$(c)$ हाँ,यह तब संभव है जब कोई वस्तु वृत्ताकार पथ पर स्थिर चाल से गति करती है। इस स्थिति में,चाल स्थिर रहती है,लेकिन गति की दिशा निरंतर बदलने के कारण वस्तु में अभिकेंद्र त्वरण (centripetal acceleration) उत्पन्न होता है।
15
Medium
निम्नलिखित स्थितियों में,वस्तुओं पर कार्य करने वाले नेट बल की दिशा की पहचान करें:
$(a)$ एक कार एक स्थिर गति से वृत्ताकार रेस ट्रैक पर चल रही है।
$(b)$ पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूम रही है।
$(c)$ घास के मैदान में लुढ़कती हुई एक गेंद धीरे-धीरे रुक जाती है।

Solution

(N/A) कार एकसमान वृत्तीय गति कर रही है। इस पर कार्य करने वाला नेट बल अभिकेंद्र बल है,जो वृत्ताकार ट्रैक के केंद्र की ओर निर्देशित होता है।
$(b)$ पृथ्वी सूर्य के चारों ओर लगभग वृत्ताकार कक्षा में परिक्रमा कर रही है। पृथ्वी पर कार्य करने वाला नेट बल सूर्य द्वारा लगाया गया गुरुत्वाकर्षण बल है,जो सूर्य की ओर निर्देशित होता है।
$(c)$ गेंद घास के मैदान पर गति कर रही है। इस पर कार्य करने वाला नेट बल घर्षण बल है,जो गति की दिशा के विपरीत कार्य करता है,जिससे गेंद का वेग कम हो जाता है और अंततः वह रुक जाती है।
16
EasyMCQ
प्रक्षेप्य (projectile) अपनी गति के दौरान किस बिंदु पर $(i)$ अधिकतम गति और $(ii)$ न्यूनतम गति प्राप्त करता है?
A
क्रमशः प्रक्षेपण बिंदु पर और उच्चतम बिंदु पर।
B
क्रमशः उच्चतम बिंदु पर और प्रक्षेपण बिंदु पर।
C
क्रमशः प्रक्षेपण बिंदु पर और पतन बिंदु पर।
D
क्रमशः पतन बिंदु पर और प्रक्षेपण बिंदु पर।

Solution

(A) प्रक्षेप्य गति में,वेग का क्षैतिज घटक $(u_x = u \cos \theta)$ पूरी उड़ान के दौरान स्थिर रहता है।
हालाँकि,गुरुत्वाकर्षण के कारण वेग का ऊर्ध्वाधर घटक $(u_y)$ बदलता रहता है।
$(i)$ प्रक्षेपण बिंदु पर गति अधिकतम होती है क्योंकि यहाँ ऊर्ध्वाधर घटक का मान अधिकतम होता है।
$(ii)$ प्रक्षेप्य पथ के उच्चतम बिंदु पर गति न्यूनतम होती है क्योंकि वहाँ वेग का ऊर्ध्वाधर घटक शून्य हो जाता है,जिससे केवल स्थिर क्षैतिज घटक $(u \cos \theta)$ ही शेष रहता है।
17
EasyMCQ
प्रक्षेप्य (projectile) द्वारा अनुसरण किए गए पथ का आकार क्या होता है?
A
सीधी रेखा
B
वृत्त
C
परवलय (Parabola)
D
अतिपरवलय (Hyperbola)

Solution

(C) प्रक्षेप्य एक ऐसी वस्तु है जिसे हवा में फेंका जाता है,जिस पर केवल गुरुत्वाकर्षण का त्वरण कार्य करता है।
जब किसी वस्तु को क्षैतिज के साथ किसी कोण पर फेंका जाता है,तो वह गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में एक ऊर्ध्वाधर तल में गति करती है।
क्षैतिज वेग स्थिर रहता है (हवा के प्रतिरोध को नजरअंदाज करते हुए),जबकि गुरुत्वाकर्षण के कारण ऊर्ध्वाधर वेग बदलता रहता है।
इन दोनों गतियों के संयोजन के परिणामस्वरूप जो वक्र पथ बनता है,उसे $Parabola$ (परवलय) कहा जाता है।
18
Medium
नीचे चार चाल-समय ग्राफ दिखाए गए हैं। कौन सा ग्राफ निम्नलिखित स्थितियों का प्रतिनिधित्व करता है?
$(i)$ एक गेंद को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है और वह फेंकने वाले के हाथ में वापस आ जाती है।
$(ii)$ एक पिंड जो मंदित होकर एक स्थिर चाल प्राप्त करता है और फिर त्वरित होता है।

Solution

(A) $(i)$ ग्राफ $(a)$ इस स्थिति को दर्शाता है। गेंद प्रारंभिक वेग के साथ शुरू होती है,गुरुत्वाकर्षण के कारण निरंतर मंदन का अनुभव करती है और उच्चतम बिंदु पर इसका वेग शून्य हो जाता है। इसके बाद,गेंद नीचे गिरती है और इसका वेग विपरीत दिशा में तब तक बढ़ता है जब तक कि वह वापस हाथ में न आ जाए।
$(ii)$ ग्राफ $(d)$ उस पिंड की स्थिति को दर्शाता है जो मंदित होकर (चाल कम होकर) एक स्थिर चाल प्राप्त करता है और फिर त्वरित (चाल बढ़कर) होता है।
19
Medium
एक वस्तु का औसत वेग शून्य हो सकता है लेकिन औसत चाल शून्य नहीं हो सकती। स्पष्ट कीजिए।

Solution

(N/A) औसत वेग को कुल विस्थापन और कुल समय के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है,जबकि औसत चाल को कुल तय की गई दूरी और कुल समय के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
विस्थापन एक सदिश राशि है और यदि किसी वस्तु की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति समान हो (जैसे वृत्तीय गति में),तो विस्थापन शून्य हो सकता है। चूंकि औसत वेग विस्थापन पर निर्भर करता है,इसलिए यह शून्य हो सकता है।
दूरी एक अदिश राशि है जो तय किए गए कुल पथ की लंबाई को दर्शाती है और गतिमान वस्तु के लिए यह हमेशा धनात्मक होती है। चूंकि औसत चाल कुल दूरी पर निर्भर करती है,इसलिए गतिमान वस्तु के लिए यह कभी शून्य नहीं हो सकती।
20
Easy
$(a)$ चाल और वेग के बीच अंतर लिखिए।
$(b)$ एक गतिशील वस्तु की चाल $x \ m \ s^{-1}$ है। इसका वेग $y \ m \ s^{-1}$ है। इसमें क्या समानता देखी जाती है?

Solution

(N/A) चाल प्रति इकाई समय में तय की गई दूरी है,जबकि वेग प्रति इकाई समय में हुआ विस्थापन है।
चाल एक अदिश राशि है,जबकि वेग एक सदिश राशि है।
गतिशील वस्तु के लिए चाल कभी शून्य नहीं हो सकती,जबकि यदि विस्थापन शून्य हो तो वेग शून्य हो सकता है।
$(b)$ चाल और वेग दोनों के $SI$ मात्रक समान हैं,जो कि $m \ s^{-1}$ है।
21
Medium
एक मेंढक एक सीधी रेखा के पथ पर बिंदु $A$ से बिंदु $B$ तक $10 \, s$ में कूदता है और फिर मुड़कर दूसरे $5 \, s$ में बिंदु $C$ तक पहुँचता है। दी गई संख्या रेखा के आधार पर,निम्नलिखित गतियों के लिए मेंढक की औसत चाल और औसत वेग की गणना कीजिए: $(a)$ $A$ से $B$ $(b)$ $A$ से $C$ ($B$ होते हुए)।
Question diagram

Solution

(N/A) संख्या रेखा से,स्थितियाँ हैं: $A = 7 \, m$,$B = -2 \, m$,$C = 3 \, m$.
$(a)$ $A$ से $B$ तक की गति के लिए:
कुल दूरी $= |(-2) - 7| = 9 \, m$.
कुल विस्थापन $= -2 - 7 = -9 \, m$.
लिया गया समय $= 10 \, s$.
औसत चाल $= \frac{\text{कुल दूरी}}{\text{कुल समय}} = \frac{9}{10} = 0.9 \, m/s$.
औसत वेग $= \frac{\text{कुल विस्थापन}}{\text{कुल समय}} = \frac{-9}{10} = -0.9 \, m/s$.
$(b)$ $A$ से $C$ तक की गति के लिए ($B$ होते हुए):
कुल दूरी $= |(-2) - 7| + |3 - (-2)| = 9 + 5 = 14 \, m$.
कुल विस्थापन $= 3 - 7 = -4 \, m$.
कुल समय $= 10 + 5 = 15 \, s$.
औसत चाल $= \frac{14}{15} \approx 0.933 \, m/s$.
औसत वेग $= \frac{-4}{15} \approx -0.267 \, m/s$.
22
Easy
निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए:
$(i)$ मुक्त रूप से गिरते हुए पत्थर द्वारा दिखाई गई गति का प्रकार बताइए।
$(ii)$ जब किसी पत्थर को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है,तो उसका वेग लगातार कम होता जाता है। क्यों?
$(iii)$ ऐसी गति का उदाहरण दीजिए जिसमें औसत वेग शून्य हो,लेकिन औसत चाल शून्य न हो।

Solution

(N/A) $(i)$ मुक्त रूप से गिरता हुआ पत्थर एकसमान त्वरित गति प्रदर्शित करता है क्योंकि यह पृथ्वी के निरंतर गुरुत्वीय त्वरण $(g \approx 9.8 \ m/s^2)$ के प्रभाव में होता है।
$(ii)$ जब किसी पत्थर को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है,तो पृथ्वी उस पर नीचे की दिशा में गुरुत्वाकर्षण बल लगाती है। यह बल गति की दिशा के विपरीत कार्य करता है,जिससे मंदन (ऋणात्मक त्वरण) उत्पन्न होता है,जिसके कारण वेग लगातार कम होता जाता है।
$(iii)$ ऐसी गति का एक उदाहरण एक वृत्ताकार पथ पर गति करती हुई वस्तु है जो अपने प्रारंभिक बिंदु पर वापस आ जाती है। चूंकि विस्थापन शून्य है,इसलिए औसत वेग शून्य होता है,लेकिन तय की गई कुल दूरी वृत्त की परिधि होती है,इसलिए औसत चाल शून्य नहीं होती है।
23
Medium
दो कारों के चाल-समय ग्राफ $P$ और $Q$ द्वारा नीचे दर्शाए गए हैं।
$(a)$ $4\, s$ के बाद दोनों कारों द्वारा तय की गई दूरी में अंतर ज्ञात कीजिए (मीटर में)।
$(b)$ क्या वे कभी समान चाल से चलती हैं? यदि हाँ,तो कब?
$(c)$ कार $P$ और $Q$ किस प्रकार की गति कर रही हैं?
Question diagram

Solution

(N/A) किसी वस्तु द्वारा तय की गई दूरी चाल-समय ग्राफ के नीचे के क्षेत्रफल के बराबर होती है।
कार $P$ के लिए,ग्राफ एक त्रिभुज बनाता है जिसका आधार $= 4\, s$ और ऊँचाई $= 6\, m/s$ है।
दूरी $= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊँचाई} = \frac{1}{2} \times 4\, s \times 6\, m/s = 12\, m$.
कार $Q$ के लिए,ग्राफ एक आयत बनाता है जिसकी लंबाई $= 4\, s$ और चौड़ाई $= 3\, m/s$ है।
दूरी $= \text{लंबाई} \times \text{चौड़ाई} = 4\, s \times 3\, m/s = 12\, m$.
दोनों कारों द्वारा तय की गई दूरी में अंतर $12\, m - 12\, m = 0\, m$ है।
$(b)$ हाँ,वे उस बिंदु पर समान चाल से चलती हैं जहाँ दोनों ग्राफ एक-दूसरे को काटते हैं। यह $t = 2\, s$ पर होता है,जहाँ दोनों कारों की चाल $3\, m/s$ है।
$(c)$ कार $P$ एकसमान त्वरित गति कर रही है क्योंकि इसका चाल-समय ग्राफ मूल बिंदु से गुजरने वाली एक सीधी रेखा है,जो चाल में निरंतर परिवर्तन को दर्शाता है। कार $Q$ एकसमान गति (स्थिर चाल) कर रही है क्योंकि इसका चाल-समय ग्राफ एक क्षैतिज रेखा है,जो दर्शाता है कि इसकी चाल समय के साथ नहीं बदलती है।
24
MediumMCQ
विराम अवस्था से शुरू होकर,एक स्कूटर $10 \, s$ में $36 \, km/h$ का वेग प्राप्त करता है और फिर ब्रेक लगाने पर वह $20 \, s$ में रुक जाता है। त्वरण और कुल तय की गई दूरी की गणना करें।
A
त्वरण = $1 \, m/s^2$,मंदन = $-0.5 \, m/s^2$,दूरी = $150 \, m$
B
त्वरण = $1 \, m/s^2$,मंदन = $-0.5 \, m/s^2$,दूरी = $200 \, m$
C
त्वरण = $1 \, m/s^2$,मंदन = $-0.5 \, m/s^2$,दूरी = $250 \, m$
D
त्वरण = $1 \, m/s^2$,मंदन = $-0.5 \, m/s^2$,दूरी = $300 \, m$

Solution

(A) भाग $1$: त्वरण चरण
प्रारंभिक वेग $u = 0 \, m/s$,अंतिम वेग $v = 36 \, km/h = 10 \, m/s$,समय $t_1 = 10 \, s$।
त्वरण $a_1 = (v - u) / t_1 = (10 - 0) / 10 = 1 \, m/s^2$।
दूरी $s_1 = ut_1 + 0.5 a_1 t_1^2 = 0 + 0.5 \times 1 \times 10^2 = 50 \, m$।
भाग $2$: मंदन चरण
प्रारंभिक वेग $u = 10 \, m/s$,अंतिम वेग $v = 0 \, m/s$,समय $t_2 = 20 \, s$।
त्वरण $a_2 = (v - u) / t_2 = (0 - 10) / 20 = -0.5 \, m/s^2$।
दूरी $s_2 = ut_2 + 0.5 a_2 t_2^2 = 10 \times 20 + 0.5 \times (-0.5) \times 20^2 = 200 - 100 = 100 \, m$।
कुल दूरी = $s_1 + s_2 = 50 + 100 = 150 \, m$।
25
Medium
निम्नलिखित तालिका $8.00\, am$ से $8.20\, am$ के बीच तीन व्यक्तियों की स्थिति दर्शाती है।
समयव्यक्ति $A$ की स्थिति $(km)$व्यक्ति $B$ की स्थिति $(km)$व्यक्ति $C$ की स्थिति $(km)$
$8.00\, am$$0$$0$$0$
$8.05\, am$$4$$5$$10$
$8.10\, am$$13$$10$$19$
$8.15\, am$$20$$15$$24$
$8.20\, am$$25$$20$$27$

$(i)$ कौन स्थिर चाल से गति कर रहा है?
$(ii)$ $8.00\, am$ से $8.05\, am$ के बीच किसने अधिकतम दूरी तय की है?
$(iii)$ व्यक्ति $A$ की औसत चाल $km\, h^{-1}$ में ज्ञात कीजिए।

Solution

(N/A) $(i)$ व्यक्ति $B$ स्थिर चाल से गति कर रहा है क्योंकि वह समान समय अंतराल (प्रत्येक $5\, \text{मिनट}$) में समान दूरी $(5\, km)$ तय करता है。
$(ii)$ व्यक्ति $C$ ने अधिकतम दूरी तय की है, जो $8.00\, am$ से $8.05\, am$ के बीच $10\, km$ है。
$(iii)$ व्यक्ति $A$ की औसत चाल $= \frac{\text{व्यक्ति } A \text{ द्वारा तय की गई कुल दूरी}}{\text{लिया गया कुल समय}}$
$= \frac{25\, km}{20\, min} = \frac{25\, km}{(20/60)\, h} = \frac{25 \times 60}{20}\, km\, h^{-1} = 75\, km\, h^{-1}$.
26
Medium
गति के प्रत्येक प्रकार के लिए एक उदाहरण दीजिए जब
$(i)$ त्वरण गति की दिशा में हो।
$(ii)$ त्वरण गति की विपरीत दिशा में हो।
$(iii)$ त्वरण एकसमान हो।

Solution

(N/A) $(i)$ एक कार की गति जब वह विराम अवस्था से शुरू होती है और एक निश्चित समय अंतराल में अपना वेग निरंतर बढ़ाती है।
$(ii)$ एक ट्रेन की गति जब वह स्टेशन पर पहुँचते समय धीमी हो जाती है।
$(iii)$ मुक्त रूप से नीचे गिरती हुई गेंद की गति।
27
Medium
$(a)$ त्वरण क्या है? इसका $SI$ मात्रक लिखिए।
$(b)$ वेग-समय ग्राफ खींचिए,जब किसी वस्तु का:
$(i)$ वेग एकसमान रूप से त्वरित हो।
$(ii)$ वेग एकसमान रूप से मंदित हो।

Solution

(N/A) त्वरण को समय के साथ वेग में परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है। गणितीय रूप से,$a = \frac{v - u}{t}$। इसका $SI$ मात्रक $m s^{-2}$ है।
$(b)$ वेग-समय ग्राफ निम्नलिखित हैं:
$(i)$ एकसमान त्वरित वेग के लिए,ग्राफ मूल बिंदु से ऊपर की ओर जाने वाली एक सीधी रेखा है,जो यह दर्शाता है कि समय के साथ वेग में समान दर से वृद्धि हो रही है।
$(ii)$ एकसमान मंदित वेग के लिए,ग्राफ नीचे की ओर जाने वाली एक सीधी रेखा है,जो यह दर्शाता है कि समय के साथ वेग में समान दर से कमी हो रही है जब तक कि वह शून्य न हो जाए।
Solution diagram
28
Medium
एक कार का वेग-समय ग्राफ नीचे दिया गया है। कार का द्रव्यमान $1000 \ kg$ है।
$(i)$ पहले $2 \ s$ में कार द्वारा तय की गई दूरी क्या है?
$(ii)$ कार को एक सेकंड के भीतर रोकने के लिए $5 \ s$ के अंत में कितना ब्रेकिंग बल लगाना होगा?
Question diagram

Solution

(N/A) पहले $2 \ s$ में कार द्वारा तय की गई दूरी वेग-समय ग्राफ के अंतर्गत $t = 0$ से $t = 2 \ s$ तक के क्षेत्रफल के बराबर है,जो $\Delta ABE$ का क्षेत्रफल है।
दूरी $= \Delta ABE$ का क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई}$
$= \frac{1}{2} \times 2 \ s \times 15 \ m/s = 15 \ m$.
$(ii)$ ब्रेकिंग बल ज्ञात करने के लिए,हम पहले रेखा $CD$ के ढलान का उपयोग करके $t = 5 \ s$ से $t = 6 \ s$ तक त्वरण (मंदक) की गणना करेंगे।
$t = 5 \ s$ पर प्रारंभिक वेग $u = 15 \ m/s$ है।
$t = 6 \ s$ पर अंतिम वेग $v = 0 \ m/s$ है।
समय अंतराल $\Delta t = 6 \ s - 5 \ s = 1 \ s$.
त्वरण $a = \frac{v - u}{\Delta t} = \frac{0 - 15 \ m/s}{1 \ s} = -15 \ m/s^2$.
न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार,$F = m \times a$.
$F = 1000 \ kg \times (-15 \ m/s^2) = -15000 \ N$.
ऋणात्मक चिह्न यह दर्शाता है कि बल गति की दिशा के विपरीत कार्य करने वाला ब्रेकिंग बल है। अतः,ब्रेकिंग बल का परिमाण $15000 \ N$ है।
29
Medium
ऑटोमोबाइल का ओडोमीटर क्या मापता है? निम्नलिखित में से कौन सा वाहन तेजी से चल रहा है? अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।
$(i)$ एक स्कूटर जो $300 \, m$ प्रति मिनट की गति से चल रहा है।
$(ii)$ एक कार जो $36 \, km$ प्रति घंटा की गति से चल रही है।

Solution

(B) ऑटोमोबाइल का ओडोमीटर वाहन द्वारा तय की गई दूरी को मापता है।
गति की तुलना करने के लिए,हम दोनों को $m \, s^{-1}$ में बदलते हैं:
$(i)$ स्कूटर की गति $= 300 \, m / 60 \, s = 5 \, m \, s^{-1}$।
$(ii)$ कार की गति $= 36 \, km/h = 36 \times (1000 \, m / 3600 \, s) = 36 \times (5/18) \, m \, s^{-1} = 10 \, m \, s^{-1}$।
चूंकि $10 \, m \, s^{-1} > 5 \, m \, s^{-1}$,इसलिए कार स्कूटर की तुलना में तेजी से चल रही है।
30
Medium
निम्नलिखित आकृति एक रॉकेट के लिए गति-समय ग्राफ है,उस क्षण से जब ईंधन जलना शुरू होता है,यानी $t=0$ समय पर।
$(a)$ $t=0$ पर रॉकेट का त्वरण बताइए।
$(b)$ बताइए कि $t=5 \, s$ और $t=60 \, s$ के बीच रॉकेट के त्वरण का क्या होता है।
$(c)$ $t=80 \, s$ पर रॉकेट का त्वरण ज्ञात कीजिए। अपने उत्तर का कारण दीजिए।
$(d)$ $t=80 \, s$ पर रॉकेट का कुल द्रव्यमान $1.6 \times 10^{6} \, kg$ है। इस समय रॉकेट पर लगने वाला परिणामी बल ज्ञात कीजिए। अपने उत्तर का कारण दीजिए।
Question diagram

Solution

(N/A) $t=0$ पर,गति $0$ है और ग्राफ का ढलान $0$ है। इसलिए,प्रारंभिक त्वरण $0 \, m/s^2$ है।
$(b)$ $t=5 \, s$ और $t=60 \, s$ के बीच,गति-समय ग्राफ का ढलान बढ़ रहा है। चूंकि गति-समय ग्राफ का ढलान त्वरण को दर्शाता है,इसलिए इस अंतराल के दौरान रॉकेट का त्वरण बढ़ रहा है।
$(c)$ $t=80 \, s$ पर,ग्राफ एक सीधी रेखा है। इस रेखा का ढलान स्थिर है। $t=60 \, s$ $(v \approx 480 \, m/s)$ और $t=100 \, s$ $(v = 1400 \, m/s)$ के बीच ढलान की गणना करने पर: $a = \frac{1400 - 480}{100 - 60} = \frac{920}{40} = 23 \, m/s^2$। इस क्षेत्र में ग्राफ रैखिक होने के कारण त्वरण स्थिर है।
$(d)$ न्यूटन के गति के दूसरे नियम का उपयोग करते हुए,$F = ma$। दिया गया है $m = 1.6 \times 10^{6} \, kg$ और $a = 23 \, m/s^2$,इसलिए परिणामी बल $F = 1.6 \times 10^{6} \times 23 = 3.68 \times 10^{7} \, N$। बल शून्य नहीं है क्योंकि रॉकेट त्वरित गति कर रहा है।
31
Medium
$(a)$ वेग$-$समय संबंध के लिए समीकरण को ग्राफ़ीय रूप से व्युत्पन्न कीजिए।
$(b)$ वाहन द्वारा तय की गई दूरी को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण का नाम बताइए।
$(c)$ क्या किसी गतिशील वस्तु का विस्थापन शून्य हो सकता है? कारण दीजिए।

Solution

(N/A) एक वेग$-$समय ग्राफ़ पर विचार करें जहाँ एक वस्तु $t=0$ समय पर $u$ प्रारंभिक वेग से चलना शुरू करती है और $t$ समय पर $v$ अंतिम वेग प्राप्त करती है। वेग$-$समय ग्राफ़ का ढाल त्वरण $(a)$ को दर्शाता है।
ढाल $= \frac{\text{वेग में परिवर्तन}}{\text{लिया गया समय}} = \frac{v - u}{t}$.
अतः,$a = \frac{v - u}{t}$,जिससे हमें $at = v - u$ या $v = u + at$ प्राप्त होता है।
$(b)$ वाहन द्वारा तय की गई दूरी को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को ओडोमीटर कहा जाता है।
$(c)$ हाँ,किसी गतिशील वस्तु का विस्थापन शून्य हो सकता है। यह तब होता है जब वस्तु अपनी गति पूरी करने के बाद अपने प्रारंभिक स्थान पर वापस आ जाती है,क्योंकि विस्थापन प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बीच की न्यूनतम दूरी होती है।
32
Difficult
एक ही स्थान से शुरू होकर सीधी सड़क पर एक ही दिशा में चलने वाली कारों $A$ और $B$ का वेग-समय ग्राफ नीचे दिखाया गया है।
गणना करें:
$(a)$ $2 \, s$ और $4 \, s$ के बीच कार $B$ का त्वरण।
$(b)$ वह समय जब दोनों कारों का वेग समान हो।
$(c)$ $8 \, s$ में दोनों कारों $A$ और $B$ द्वारा तय की गई दूरी।
$(d)$ $8 \, s$ के बाद कौन सी कार आगे है और कितनी दूरी से?
Question diagram

Solution

$(a)$ त्वरण वेग-समय ग्राफ का ढलान है।
कार $B$ के लिए, $t = 2 \, s$ और $t = 4 \, s$ के बीच, वेग $20 \, m/s$ से बदलकर $40 \, m/s$ हो जाता है।
$a = \frac{v_2 - v_1}{t_2 - t_1} = \frac{40 - 20}{4 - 2} = \frac{20}{2} = 10 \, m/s^2$.
$(b)$ दोनों कारों का वेग तब समान होता है जहाँ उनके ग्राफ एक-दूसरे को काटते हैं। ग्राफ को देखने पर, प्रतिच्छेदन बिंदु $t = 2 \, s$ (वेग $= 20 \, m/s$) और $t = 6 \, s$ (वेग $= 60 \, m/s$) पर हैं।
$(c)$ तय की गई दूरी वेग-समय ग्राफ के नीचे का क्षेत्रफल है।
कार $A$ के लिए: क्षेत्रफल $t = 1$ से $t = 4$ तक का समलंब (trapezoid) और $t = 4$ से $t = 8$ तक का आयत है।
क्षेत्रफल $= (\frac{1}{2} \times (4 - 1) \times 60) + (60 \times (8 - 4)) = (\frac{1}{2} \times 3 \times 60) + (60 \times 4) = 90 + 240 = 330 \, m$.
कार $B$ के लिए: क्षेत्रफल $t = 0$ से $t = 8$ तक का त्रिभुज है।
क्षेत्रफल $= \frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times 8 \times 80 = 320 \, m$.
$(d)$ $8 \, s$ के बाद, कार $A$ ने $330 \, m$ की दूरी तय की है और कार $B$ ने $320 \, m$ की दूरी तय की है।
अतः, कार $A$, $330 - 320 = 10 \, m$ आगे है।
33
Difficult
निम्नलिखित ग्राफ एक लड़की की गति का वर्णन करता है जो अपनी सहेली से मिलने जा रही है,जो उसके घर से $50 \ m$ की दूरी पर रहती है।
$(i)$ उसे अपनी सहेली के घर पहुँचने में कितना समय लगता है?
$(ii)$ $0$ से $12$ मिनट के समयांतराल के दौरान लड़की द्वारा तय की गई दूरी कितनी है?
$(iii)$ किस समयांतराल के दौरान वह अपने घर की ओर वापस आ रही है?
$(iv)$ पूरी यात्रा के दौरान वह कितने मिनट के लिए विराम अवस्था में थी?
$(v)$ उस गति की गणना करें जिससे वह घर वापस लौटी।
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ ग्राफ को देखने पर,लड़की $14$ मिनट पर $50 \ m$ की दूरी (सहेली के घर) पर पहुँचती है।
$(ii)$ $0$ से $2$ मिनट में,दूरी $= 20 \ m$। $2$ से $4$ मिनट में,दूरी $= 0 \ m$। $4$ से $6$ मिनट में,दूरी $= 40 - 20 = 20 \ m$। $6$ से $8$ मिनट में,दूरी $= 0 \ m$। $8$ से $10$ मिनट में,दूरी $= 40 - 20 = 20 \ m$। $10$ से $12$ मिनट में,दूरी $= 0 \ m$। कुल दूरी $= 20 + 0 + 20 + 0 + 20 + 0 = 60 \ m$।
$(iii)$ वह अपने घर की ओर तब चलती है जब घर से दूरी कम होती है। यह $8$ से $10$ मिनट और $14$ से $16$ मिनट के अंतराल के दौरान होता है।
$(iv)$ वह तब विराम अवस्था में होती है जब दूरी स्थिर रहती है (क्षैतिज रेखा)। यह $2-4$ मिनट ($2$ मिनट),$6-8$ मिनट ($2$ मिनट),और $10-12$ मिनट ($2$ मिनट) के दौरान होता है। विराम में बिताया गया कुल समय $= 2 + 2 + 2 = 6$ मिनट।
$(v)$ वह $14$ से $16$ मिनट के दौरान घर वापस लौटती है। तय की गई दूरी $= 50 \ m$। लिया गया समय $= 2$ मिनट। गति $= \frac{\text{कुल दूरी}}{\text{कुल समय}} = \frac{50 \ m}{2 \ min} = 25 \ m/min$।
34
Medium
एक ही स्थान से शुरू होकर सीधी सड़क पर एक ही दिशा में चलने वाली कारों $A$ और $B$ का $v-t$ ग्राफ दिखाया गया है। गणना करें:
$(i)$ $0$ और $8\, s$ के बीच कार $A$ का त्वरण।
$(ii)$ $2\, s$ और $4\, s$ के बीच कार $B$ का त्वरण।
$(iii)$ वे समय बिंदु जिन पर दोनों कारों का वेग समान है।
$(iv)$ $8\, s$ के बाद दोनों कारों में से कौन सी कार आगे है और कितनी दूरी से?
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ $0$ से $8\, s$ के बीच कार $A$ का त्वरण रेखा का ढलान है:
$a = \frac{v_f - v_i}{t_f - t_i} = \frac{80 - 0}{8 - 0} = 10\, m/s^2$.
$(ii)$ $2$ से $4\, s$ के बीच कार $B$ का त्वरण रेखा का ढलान है:
$a = \frac{v_f - v_i}{t_f - t_i} = \frac{60 - 20}{4 - 2} = \frac{40}{2} = 20\, m/s^2$.
$(iii)$ दोनों कारों का वेग तब समान होता है जहाँ दोनों रेखाएँ एक-दूसरे को काटती हैं,जो $t = 2\, s$ और $t = 6\, s$ पर होता है।
$(iv)$ तय की गई दूरी $v-t$ ग्राफ के नीचे का क्षेत्रफल है।
$8\, s$ में कार $A$ द्वारा तय की गई दूरी = त्रिभुज का क्षेत्रफल (आधार $8\, s$ और ऊँचाई $80\, m/s$) = $\frac{1}{2} \times 8 \times 80 = 320\, m$.
$8\, s$ में कार $B$ द्वारा तय की गई दूरी = त्रिभुज का क्षेत्रफल ($t=1$ से $2$) + समलंब का क्षेत्रफल ($t=2$ से $4$) + आयत का क्षेत्रफल ($t=4$ से $8$).
क्षेत्रफल = $(\frac{1}{2} \times 1 \times 20) + (\frac{20+60}{2} \times 2) + (4 \times 60) = 10 + 80 + 240 = 330\, m$.
चूँकि $330\, m > 320\, m$,कार $B$ $330 - 320 = 10\, m$ आगे है।
35
Medium
$(a)$ निम्नलिखित स्थितियों के लिए वेग-समय ग्राफ खींचिए:
$(i)$ जब वस्तु स्थिर हो।
$(ii)$ जब वस्तु को ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका जाता है।
$(b)$ मोटरसाइकिल $A$ का एक मोटरसाइकिल सवार जो $36 \, km \, h^{-1}$ की गति से यात्रा कर रहा है,ब्रेक लगाता है और $10 \, s$ में मोटरसाइकिल को रोक देता है। मोटरसाइकिल $B$ का एक अन्य सवार जो $18 \, km \, h^{-1}$ की गति से यात्रा कर रहा है,ब्रेक लगाता है और $20 \, s$ में मोटरसाइकिल को रोक देता है। दोनों मोटरसाइकिलों के लिए चाल-समय ग्राफ खींचिए। रुकने से पहले दोनों में से कौन सी मोटरसाइकिल अधिक दूरी तय करेगी?
Question diagram

Solution

(N/A) मोटरसाइकिल $A$ के लिए:
प्रारंभिक वेग $u = 36 \, km \, h^{-1} = \frac{36 \times 5}{18} = 10 \, m \, s^{-1}$।
अंतिम वेग $v = 0 \, m \, s^{-1}$।
समय $t = 10 \, s$।
मोटरसाइकिल $B$ के लिए:
प्रारंभिक वेग $u = 18 \, km \, h^{-1} = \frac{18 \times 5}{18} = 5 \, m \, s^{-1}$।
अंतिम वेग $v = 0 \, m \, s^{-1}$।
समय $t = 20 \, s$।
तय की गई दूरी चाल-समय ग्राफ के नीचे के क्षेत्रफल के बराबर होती है।
रुकने से पहले $A$ द्वारा तय की गई दूरी = त्रिभुज $OPQ$ का क्षेत्रफल = $\frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times 10 \, s \times 10 \, m \, s^{-1} = 50 \, m$।
रुकने से पहले $B$ द्वारा तय की गई दूरी = त्रिभुज $OMN$ का क्षेत्रफल = $\frac{1}{2} \times \text{आधार} \times \text{ऊंचाई} = \frac{1}{2} \times 20 \, s \times 5 \, m \, s^{-1} = 50 \, m$।
निष्कर्ष: दोनों मोटरसाइकिलें रुकने से पहले समान दूरी तय करती हैं।
36
Medium
एक वस्तु एक सीधी रेखा में एकसमान त्वरण के साथ गति कर रही है। निम्नलिखित तालिका समय के विभिन्न क्षणों पर वस्तु का वेग दर्शाती है।
समय $(s)$$0$$1$$2$$3$$4$$5$$6$
वेग $(m s^{-1})$$2$$4$$6$$8$$10$$12$$14$

ग्राफ खींचिए।
ग्राफ से:
$(i)$ $2.5 \ s$ के अंत में वस्तु का वेग ज्ञात कीजिए।
$(ii)$ त्वरण की गणना कीजिए।
$(iii)$ अंतिम $4 \ s$ में तय की गई दूरी की गणना कीजिए।

Solution

(N/A) $(i)$ वेग-समय ग्राफ का अवलोकन करने पर, $t = 2.5 \ s$ पर, वेग $7 \ m s^{-1}$ है।
$(ii)$ त्वरण $(a)$ वेग-समय ग्राफ की ढाल (slope) है।
$a = \frac{v - u}{t} = \frac{14 - 2}{6 - 0} = \frac{12}{6} = 2 \ m s^{-2}$.
$(iii)$ अंतिम $4 \ s$ में ($t = 2 \ s$ से $t = 6 \ s$ तक) तय की गई दूरी इन समय अंतरालों के बीच वेग-समय ग्राफ के नीचे के क्षेत्रफल के बराबर होती है।
यह क्षेत्रफल एक समलंब (trapezium) $ABCD$ बनाता है जहाँ समांतर भुजाएँ $t = 2 \ s$ $(6 \ m s^{-1})$ और $t = 6 \ s$ $(14 \ m s^{-1})$ पर वेग हैं, और ऊँचाई समय अंतराल $(6 - 2 = 4 \ s)$ है।
$S = \text{Area of trapezium } ABCD = \frac{1}{2} \times (\text{sum of parallel sides}) \times (\text{height})$
$S = \frac{1}{2} \times (6 + 14) \times 4 = \frac{1}{2} \times 20 \times 4 = 40 \ m$.
Solution diagram
37
Medium
$(a)$ त्वरण और वेग के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।
$(b)$ क्या कोई वस्तु वेग के परिमाण में परिवर्तन के बिना त्वरण रख सकती है? एक उदाहरण के साथ समझाइए।
$(c)$ एक मोटरबोट झील में विरामावस्था से चलना शुरू करती है और $3 \, m s^{-2}$ की स्थिर दर से $8 \, s$ तक सीधी रेखा में त्वरित होती है। इस समय के दौरान नाव कितनी दूर जाएगी?

Solution

(C) त्वरण वेग में परिवर्तन की दर है,जबकि वेग विस्थापन में परिवर्तन की दर है।
$(b)$ हाँ। एकसमान वृत्तीय गति में,वेग का परिमाण (चाल) स्थिर रहता है,लेकिन दिशा लगातार बदलती रहती है। चूँकि त्वरण एक सदिश राशि है,इसलिए दिशा में इस परिवर्तन के कारण अभिकेंद्र त्वरण उत्पन्न होता है।
$(c)$ दिया गया है: प्रारंभिक वेग $u = 0 \, m s^{-1}$,त्वरण $a = 3 \, m s^{-2}$,समय $t = 8 \, s$।
गति के दूसरे समीकरण का उपयोग करते हुए: $S = ut + \frac{1}{2}at^2$
$S = (0 \times 8) + \frac{1}{2} \times 3 \times (8)^2$
$S = 0 + \frac{1}{2} \times 3 \times 64$
$S = 3 \times 32 = 96 \, m$।
इस समय के दौरान नाव $96 \, m$ की दूरी तय करेगी।
38
Medium
एक ट्रेन विरामावस्था से शुरू होकर $100\, s$ में $10\, m s^{-1}$ की गति प्राप्त करती है। यह अगले $250\, s$ तक उसी गति से चलती रहती है। इसके बाद इसे अगले $50\, s$ में रोक दिया जाता है। ट्रेन की पूरी गति के लिए चाल-समय ग्राफ खींचिए और निम्नलिखित की गणना कीजिए:
$(i)$ त्वरित होते समय ट्रेन का त्वरण,
$(ii)$ मंदित होते समय ट्रेन का मंदन,
$(iii)$ ट्रेन द्वारा तय की गई कुल दूरी।

Solution

(N/A) चाल-समय ग्राफ चित्र में दर्शाया गया है।
$(i)$ $0-100\, s$ के अंतराल के दौरान त्वरण ग्राफ के ढाल के बराबर होता है:
$a = \frac{\text{चाल में परिवर्तन}}{\text{लिया गया समय}} = \frac{10\, m s^{-1} - 0\, m s^{-1}}{100\, s} = 0.1\, m s^{-2}$.
$(ii)$ $350-400\, s$ के अंतराल के दौरान मंदन ग्राफ के ऋणात्मक ढाल के परिमाण के बराबर होता है:
$a = \frac{0\, m s^{-1} - 10\, m s^{-1}}{50\, s} = -0.2\, m s^{-2}$.
अतः,मंदन $0.2\, m s^{-2}$ है।
$(iii)$ तय की गई कुल दूरी चाल-समय ग्राफ के नीचे के क्षेत्रफल (समलंब चतुर्भुज $ABCD$ का क्षेत्रफल) के बराबर होती है:
$\text{क्षेत्रफल} = \frac{1}{2} \times (\text{समांतर भुजाओं का योग}) \times \text{ऊंचाई}$
$\text{क्षेत्रफल} = \frac{1}{2} \times (AD + BC) \times BF$
$\text{क्षेत्रफल} = \frac{1}{2} \times (400\, s + 250\, s) \times 10\, m s^{-1} = \frac{1}{2} \times 650\, s \times 10\, m s^{-1} = 3250\, m$.
Solution diagram
39
Medium
$(a)$ चाल और वेग के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।
$(b)$ किसी वस्तु का वेग एकसमान कब कहलाता है?
$(c)$ हम किसी वस्तु की स्थिति का वर्णन कैसे कर सकते हैं? उपयुक्त उदाहरण सहित समझाइए।

Solution

(N/A) प्रति इकाई समय में तय की गई दूरी को चाल कहते हैं,जबकि प्रति इकाई समय में हुए विस्थापन को वेग कहते हैं। चाल एक अदिश राशि है और यह हमेशा धनात्मक होती है,जबकि वेग एक सदिश राशि है और यह शून्य,धनात्मक या ऋणात्मक हो सकती है।
$(b)$ यदि कोई वस्तु समान समयांतराल में समान विस्थापन तय करती है,तो उस वस्तु का वेग एकसमान कहलाता है।
$(c)$ किसी वस्तु की स्थिति का वर्णन एक निश्चित संदर्भ बिंदु (मूल बिंदु) के सापेक्ष किया जा सकता है। उदाहरण के लिए,उड़ते हुए पक्षी की स्थिति को जमीन पर स्थित किसी पेड़ या स्थान के सापेक्ष वर्णित किया जा सकता है।
40
Medium
निम्नलिखित के लिए कारण दें:
$(a)$ उस भौतिक राशि का नाम बताइए जिसे वेग$-$समय ग्राफ के नीचे के क्षेत्रफल द्वारा मापा जाता है।
$(b)$ किसी ऐसी वस्तु का उदाहरण दीजिए जो एक निश्चित दिशा में गति कर रही हो और त्वरण लंबवत दिशा में हो।
$(c)$ किस स्थिति में किसी वस्तु के औसत वेग का परिमाण उसकी औसत चाल के बराबर होता है?
$(d)$ एकसमान त्वरित गति का एक उदाहरण दीजिए।
$(e)$ एक वस्तु $r$ त्रिज्या वाले वृत्ताकार पथ पर गति कर रही है। जब वह आधा चक्कर पूरा करती है तो वस्तु की दूरी और विस्थापन क्या होगा?

Solution

(N/A) वेग$-$समय ग्राफ के नीचे का क्षेत्रफल विस्थापन (या यदि गति सीधी रेखा में हो तो दूरी) को दर्शाता है।
$(b)$ उदाहरण के लिए,वृत्ताकार कक्षा में घूमता उपग्रह या एकसमान वृत्तीय गति,जिसमें त्वरण केंद्र की ओर (अभिकेंद्र त्वरण) होता है जबकि वेग स्पर्शरेखीय होता है।
$(c)$ जब कोई वस्तु अपनी दिशा बदले बिना एक सीधी रेखा में गति करती है,तो औसत वेग का परिमाण औसत चाल के बराबर होता है।
$(d)$ गुरुत्वाकर्षण के अधीन मुक्त रूप से गिरती हुई वस्तु की गति एकसमान त्वरित गति का एक उदाहरण है।
$(e)$ $r$ त्रिज्या वाले वृत्ताकार पथ के लिए,आधे चक्कर के बाद तय की गई दूरी परिधि की आधी यानी $\pi r$ होती है। विस्थापन प्रारंभिक और अंतिम बिंदुओं के बीच की न्यूनतम दूरी है,जो वृत्त का व्यास यानी $2r$ होती है।
41
Medium
निम्नलिखित के लिए कारण दीजिए:
$(a)$ जब कोई वस्तु एकसमान गति में होती है,तो उसके पथ का आकार क्या होता है?
$(b)$ असमान गति का एक उदाहरण दीजिए।
$(c)$ दो कारों $A$ और $B$ का $x-t$ ग्राफ चित्र में दिखाया गया है। किसका वेग अधिक है?
$(d)$ वेग-समय ग्राफ के नीचे घेरे गए क्षेत्रफल द्वारा कौन सी राशि मापी जाती है?
$(e)$ एक वस्तु $10 \, m/s$ के वेग से चल रही है। यदि गति एकसमान है,तो $10 \, s$ के बाद वेग क्या होगा?
Question diagram

Solution

(N/A) एकसमान गति में वस्तु का पथ एक सीधी रेखा होता है।
$(b)$ असमान गति का एक उदाहरण भीड़भाड़ वाली सड़क पर चलती कार है,जहाँ उसकी गति बार-बार बदलती रहती है।
$(c)$ वेग $x-t$ ग्राफ के ढलान (slope) द्वारा निर्धारित किया जाता है। अधिक ढलान का अर्थ है अधिक वेग। चूंकि रेखा $A$ का ढलान रेखा $B$ के ढलान से अधिक है,इसलिए कार $A$ का वेग अधिक है।
$(d)$ वेग-समय ग्राफ के नीचे का क्षेत्रफल वस्तु के विस्थापन का परिमाण दर्शाता है।
$(e)$ एकसमान गति में,वस्तु का वेग समय के साथ नहीं बदलता है। इसलिए,यदि वस्तु $10 \, m/s$ के वेग से चल रही है,तो $10 \, s$ के बाद भी उसका वेग $10 \, m/s$ ही रहेगा।
42
Medium
$(a)$ एकसमान वृत्तीय गति को परिभाषित कीजिए।
$(b)$ राम प्रतिदिन एक वृत्ताकार पार्क में सुबह की सैर के लिए जाता है। वह $4$ मिनट में पार्क का एक चक्कर पूरा करता है। यदि पार्क का व्यास $420\, m$ है,तो उसकी चाल ज्ञात कीजिए।
$(c)$ एक सीधी रेखा के अनुदिश एकसमान गति के लिए वेग$-$समय ग्राफ खींचिए। इस ग्राफ से आप किसी वस्तु द्वारा तय की गई दूरी कैसे ज्ञात कर सकते हैं?

Solution

(N/A) यदि कोई वस्तु एक वृत्ताकार पथ पर एकसमान चाल से चलती है,तो उसे एकसमान वृत्तीय गति में कहा जाता है।
$(b)$ दिया गया है:
समय $(t) = 4 \text{ मिनट} = 4 \times 60 = 240 \text{ सेकंड}$
व्यास $(d) = 420 \text{ मीटर}$
त्रिज्या $(r) = d / 2 = 420 / 2 = 210 \text{ मीटर}$
एक चक्कर में तय की गई कुल दूरी $(S) = 2 \pi r = 2 \times (22 / 7) \times 210 = 1320 \text{ मीटर}$
चाल $(v) = \text{दूरी} / \text{समय} = 1320 / 240 = 5.5 \text{ मीटर/सेकंड}$
$(c)$ एक सीधी रेखा के अनुदिश एकसमान गति के लिए वेग$-$समय ग्राफ समय अक्ष के समानांतर एक सीधी रेखा होती है। वेग$-$समय ग्राफ के अंतर्गत आने वाला क्षेत्रफल वस्तु द्वारा तय की गई दूरी को दर्शाता है।
Solution diagram
43
Difficult
$(a)$ एक कार समान वेग $u$ और समान त्वरण $a$ के साथ गति कर रही है और $t$ समय में $S$ दूरी तय करती है। इसका वेग-समय ग्राफ खींचिए और दी गई सभी भौतिक राशियों को जोड़ने वाला व्यंजक व्युत्पन्न कीजिए।
$(b)$ एक लड़का $0.7 \, m$ लंबी डोरी से बंधे पत्थर को घुमाता है। शुरुआती बिंदु से दो चक्कर पूरे करने में पत्थर द्वारा तय की गई दूरी और विस्थापन ज्ञात कीजिए।

Solution

(N/A) समान त्वरण के लिए वेग-समय ग्राफ समय अक्ष के साथ झुकी हुई एक सीधी रेखा होती है। वेग-समय ग्राफ के नीचे का क्षेत्रफल तय की गई दूरी को दर्शाता है। समलंब चतुर्भुज (या आयत + त्रिभुज) के क्षेत्रफल का उपयोग करके,हम गति का समीकरण व्युत्पन्न करते हैं: $S = ut + \frac{1}{2}at^2$.
$(b)$ दिया गया है: त्रिज्या $r = 0.7 \, m$। चक्करों की संख्या $n = 2$।
दूरी तय किए गए कुल पथ की लंबाई है: $\text{दूरी} = n \times (2\pi r) = 2 \times 2 \times \frac{22}{7} \times 0.7 = 8.8 \, m$।
विस्थापन प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बीच की न्यूनतम दूरी है। चूंकि पत्थर दो पूर्ण चक्कर लगाता है,इसलिए यह वापस शुरुआती बिंदु पर आ जाता है। अतः,$\text{विस्थापन} = 0 \, m$।
44
Medium
एक वस्तु $u$ वेग और $a$ के एकसमान त्वरण के साथ रैखिक गति शुरू करती है,यह $t$ समय में $v$ वेग प्राप्त कर लेती है।
$(a)$ इसका वेग-समय ग्राफ खींचिए।
$(b)$ वेग-समय ग्राफ का उपयोग करके गति का पहला समीकरण,$v = u + at$,प्राप्त कीजिए।
$(c)$ एक वस्तु $2 \, m s^{-1}$ के वेग से चल रही है और $5 \, s$ में $10 \, m s^{-1}$ का वेग प्राप्त कर लेती है। इसका त्वरण ज्ञात कीजिए।

Solution

(N/A) वेग-समय ग्राफ आकृति में दर्शाया गया है।
$(b)$ वेग-समय ग्राफ का ढाल गति का त्वरण प्रदान करता है।
ढाल $= \frac{\text{वेग में परिवर्तन}}{\text{लिया गया समय}} = \frac{v - u}{t - 0} = \frac{v - u}{t}$
चूंकि त्वरण $a = \text{ढाल}$,हमारे पास $a = \frac{v - u}{t}$ है।
इसे पुनर्व्यवस्थित करने पर $at = v - u$,या $v = u + at$ प्राप्त होता है।
$(c)$ दिया गया है:
प्रारंभिक वेग $u = 2 \, m s^{-1}$
अंतिम वेग $v = 10 \, m s^{-1}$
समय $t = 5 \, s$
गति के पहले समीकरण $v = u + at$ का उपयोग करते हुए:
$10 = 2 + a(5)$
$10 - 2 = 5a$
$8 = 5a$
$a = \frac{8}{5} = 1.6 \, m s^{-2}$
अतः,त्वरण $1.6 \, m s^{-2}$ है।
Solution diagram
45
Difficult
कारण सहित समझाइए कि निम्नलिखित में से कौन सा ग्राफ प्रकृति में देखे गए कण की गति का प्रतिनिधित्व कर सकता है?
Question diagram

Solution

(NONE) यह ग्राफ दर्शाता है कि समय बढ़ने के साथ दूरी पहले बढ़ती है और फिर घटती है। हालाँकि,दूरी एक अदिश राशि है और गतिमान कण के लिए समय के साथ कभी कम नहीं हो सकती,इसलिए यह ग्राफ संभव नहीं है।
$(B)$ यह ग्राफ दर्शाता है कि एक निश्चित समय $t_{1}$ पर,वस्तु एक ही समय में दो अलग-अलग स्थितियों पर मौजूद है। चूँकि एक कण एक ही समय में दो स्थानों पर नहीं हो सकता है,इसलिए यह ग्राफ संभव नहीं है।
$(C)$ यह ग्राफ दर्शाता है कि समय के कुछ अंतराल के लिए गति (speed) ऋणात्मक है। चूँकि गति वेग का परिमाण है और हमेशा गैर-ऋणात्मक (non-negative) होती है,इसलिए यह ग्राफ संभव नहीं है।
$(D)$ यह ग्राफ दर्शाता है कि समय के किसी दिए गए क्षण पर,कण के दो अलग-अलग वेग हैं। इसके अतिरिक्त,यह दर्शाता है कि कुछ समय पर,इसका त्वरण अनंत है (जहाँ ग्राफ वेग अक्ष के समानांतर है)। ये दोनों स्थितियाँ व्यवहार में प्राप्त नहीं की जा सकती हैं; इसलिए,यह ग्राफ भी संभव नहीं है।
निष्कर्ष: दिए गए ग्राफ में से कोई भी प्रकृति में देखे गए कण की गति का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।
46
Medium
अपने दैनिक जीवन में,आप गति की एक श्रृंखला देखते हैं जिसमें
$(a)$ त्वरण गति की दिशा में होता है।
$(b)$ त्वरण गति की विपरीत दिशा में होता है।
$(c)$ त्वरण एकसमान होता है।
$(d)$ त्वरण असमान होता है।
क्या आप उपरोक्त प्रत्येक प्रकार की गति का एक-एक उदाहरण दे सकते हैं?

Solution

(N/A) जब सड़क पर कार की गति बढ़ती है,तो कार का त्वरण गति की दिशा में होता है।
$(b)$ जब गतिमान कार में ब्रेक लगाए जाते हैं,तो उसकी गति कम हो जाती है। कार में उत्पन्न त्वरण गति की विपरीत दिशा में होता है।
$(c)$ जब कोई वस्तु गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में स्वतंत्र रूप से गिरती है,तो उसका त्वरण एकसमान $g = 9.8 \ m \ s^{-2}$ होता है।
$(d)$ जब कोई कार शहर के यातायात से गुजरती है,तो यातायात की मात्रा के आधार पर उसका त्वरण या मंदन असमान होता है।
47
Medium
नीचे दिए गए तीन चाल-समय ग्राफों में से,निम्नलिखित स्थितियों के लिए सही ग्राफ की पहचान करें:
$(i)$ एक गेंद जिसे ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंका गया है और वह फेंकने वाले के हाथ में वापस आ जाती है।
(ii) एक पिंड जो मंदित होकर एक स्थिर चाल प्राप्त करता है और फिर त्वरित होता है।
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ ग्राफ $(a)$ दर्शाता है कि पिंड की चाल समय के साथ घटती है,शून्य हो जाती है और फिर से बढ़ना शुरू हो जाती है। इसलिए,यह ग्राफ ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर फेंकी गई और फिर फेंकने वाले द्वारा पकड़ी गई गेंद की स्थिति को दर्शाता है। प्रारंभ में,गेंद को कुछ चाल के साथ फेंका जाता है। जैसे-जैसे गेंद ऊपर जाती है,उसकी चाल एक स्थिर दर से घटती है और अधिकतम ऊँचाई पर शून्य हो जाती है। इसके बाद गेंद एकसमान त्वरण के साथ नीचे गिरती है जब तक कि उसकी चाल प्रक्षेपण की चाल के बराबर न हो जाए।
(ii) ग्राफ $(c)$ पिंड के मंदित होकर एक स्थिर चाल प्राप्त करने और फिर कुछ समय बाद त्वरित होने की स्थिति को दर्शाता है।
48
Medium
एक हवाई जहाज $216 \ km \ h^{-1}$ की गति से उतरता है और $2 \ km$ का रनवे तय करने के बाद रुक जाता है। इसके त्वरण और उस समय की गणना करें जिसमें यह स्थिर हो जाता है।

Solution

(N/A) दिया गया है:
प्रारंभिक वेग $u = 216 \ km \ h^{-1} = 216 \times \frac{5}{18} \ m \ s^{-1} = 60 \ m \ s^{-1}$.
अंतिम वेग $v = 0 \ m \ s^{-1}$ (क्योंकि यह स्थिर हो जाता है)।
तय की गई दूरी $S = 2 \ km = 2000 \ m$.
$(i)$ त्वरण $(a)$ ज्ञात करने के लिए,हम समीकरण $v^{2} - u^{2} = 2aS$ का उपयोग करते हैं:
$(0)^{2} - (60)^{2} = 2 \times a \times 2000$
$-3600 = 4000 \times a$
$a = -\frac{3600}{4000} = -0.9 \ m \ s^{-2}$.
$(ii)$ समय $(t)$ ज्ञात करने के लिए,हम समीकरण $v = u + at$ का उपयोग करते हैं:
$0 = 60 + (-0.9) \times t$
$0.9t = 60$
$t = \frac{60}{0.9} \approx 66.67 \ s$.
49
Medium
$90\, km h^{-1}$ की गति से चल रही एक मोटरबाइक $2.5\, s$ में धीमी होकर $18\, km h^{-1}$ हो जाती है। गणना कीजिए:
$(i)$ त्वरण
$(ii)$ धीमी होते समय तय की गई दूरी

Solution

(N/A) प्रारंभिक वेग $u = 90\, km h^{-1} = 90 \times \frac{5}{18} = 25\, m s^{-1}$.
अंतिम वेग $v = 18\, km h^{-1} = 18 \times \frac{5}{18} = 5\, m s^{-1}$.
समय $t = 2.5\, s$.
$(i)$ गति के प्रथम समीकरण $v = u + at$ का उपयोग करने पर:
$5 = 25 + a \times 2.5$
$5 - 25 = 2.5a$
$-20 = 2.5a$
$a = \frac{-20}{2.5} = -8\, m s^{-2}$.
अतः,त्वरण $-8\, m s^{-2}$ है (जो मंदन को दर्शाता है)।
$(ii)$ गति के तीसरे समीकरण $v^2 - u^2 = 2aS$ का उपयोग करने पर:
$(5)^2 - (25)^2 = 2 \times (-8) \times S$
$25 - 625 = -16S$
$-600 = -16S$
$S = \frac{600}{16} = 37.5\, m$.
अतः,तय की गई दूरी $37.5\, m$ है।
50
DifficultMCQ
$90 \, km \, h^{-1}$ की गति से चल रही एक मोटर बाइक पर ब्रेक लगाने से $40 \, m$ की दूरी तय करने के बाद उसकी गति घटकर $54 \, km \, h^{-1}$ हो जाती है। यदि ब्रेक समान बल के साथ लगाए जाते हैं,तो $(i)$ बाइक को रुकने में लगा कुल समय और $(ii)$ बाइक द्वारा तय की गई कुल दूरी की गणना करें।
A
$N$/$A$
B
$N$/$A$
C
$N$/$A$
D
$N$/$A$

Solution

(N/A) स्थिति $1$: प्रारंभिक वेग $u = 90 \, km \, h^{-1} = 90 \times \frac{5}{18} = 25 \, m \, s^{-1}$.
अंतिम वेग $v = 54 \, km \, h^{-1} = 54 \times \frac{5}{18} = 15 \, m \, s^{-1}$.
दूरी $S = 40 \, m$.
समीकरण $v^2 - u^2 = 2aS$ का उपयोग करने पर:
$(15)^2 - (25)^2 = 2 \times a \times 40$
$225 - 625 = 80a$
$-400 = 80a \implies a = -5 \, m \, s^{-2}$.
स्थिति $2$: बाइक $90 \, km \, h^{-1}$ $(u = 25 \, m \, s^{-1})$ से रुक जाती है,इसलिए $v = 0$.
$(i)$ कुल समय $t$ ज्ञात करने के लिए,$v = u + at$ का उपयोग करें:
$0 = 25 + (-5)t$
$5t = 25 \implies t = 5 \, s$.
$(ii)$ कुल दूरी $S$ ज्ञात करने के लिए,$v^2 - u^2 = 2aS$ का उपयोग करें:
$0^2 - (25)^2 = 2 \times (-5) \times S$
$-625 = -10S \implies S = 62.5 \, m$.

MOTION — Mix Examples - MOTION · Frequently Asked Questions

1Are these MOTION questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

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