कार्य शक्ति व ऊर्जा MCQ
प्रश्न 1: निम्नलिखित में से कौनसा गैर-संपर्क बल नहीं है?
Village Development Officer Exam 2025A) चुंबकीय बल
B) स्थिरवैद्युत बल
C) गुरुत्वाकर्षण बल
D) मांसपेशीय बल
उत्तर: मांसपेशीय बल
चुंबकीय, स्थिरवैद्युत तथा गुरुत्वाकर्षण बल दूरी से कार्य करते हैं और भौतिक संपर्क की आवश्यकता नहीं होती, इसलिए इन्हें गैर-संपर्क बल कहते हैं। मांसपेशीय बल धक्का या खिंचाव से उत्पन्न होता है जो सीधे संपर्क पर निर्भर करता है।
प्रश्न 2: 5 N एवं 3 N के दो बल एक ही वस्तु पर विपरीत दिशा में कार्यरत हैं, तो वस्तु पर परिणामी बल होगा
REET-2024 PL-2 (LEVEL-2) SHIFT-2A) 15 N
B) 8 N
C) 0.6 N
D) 2 N
उत्तर: 2 N
विपरीत दिशा के बलों का परिणामी बल उनके अंतर के बराबर होता है। यहां बड़ा बल 5 N और छोटा 3 N है, इसलिए परिणामी बल = 5 N – 3 N = 2 N, और यह बड़े बल की दिशा में कार्य करता है।
प्रश्न 3: एक बल (F) किसी क्षेत्रफल पर लग रहा है, यदि बल को आधा तथा क्षेत्रफल को दुगुना कर दें, तो दाब प्रारम्भिक दाब का होगा:
REET-2024 PL-2 (LEVEL-2) SHIFT-2A) चार गुना
B) एकचौथाई
C) आधा
D) दुगुना
उत्तर: एकचौथाई
दाब की परिभाषा P = F/A है। नया बल F/2 और नया क्षेत्रफल 2A होने पर नया दाब = (F/2)/(2A) = F/(4A)। यह मूल दाब (F/A) का चौथाई भाग है, क्योंकि दाब बल के समानुपाती और क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
प्रश्न 4: 4 KG द्रव्यमान की एक वस्तु किसी घर्षणहीन क्षैतिज मेज पर 4MS-1 के नियत वेग से फिसल रही है। इस वस्तु की इसी वेग से गति बनाए रखने के लिए आवश्यक बल है:
SCHOOL LECTURER (SCHOOL EDU.) 2024 GA and GS (G-E)A) शून्य
B) 4N
C) 8 N
D) 16 N
उत्तर: शून्य
न्यूटन के गति के प्रथम नियम के अनुसार, यदि वस्तु पर कोई असंतुलित बल नहीं लग रहा तो वह नियत वेग से गति करती रहेगी। घर्षणहीन सतह पर कोई प्रतिरोध नहीं है, इसलिए नियत वेग बनाए रखने हेतु कोई अतिरिक्त बल आवश्यक नहीं।
प्रश्न 5: यदि एक कार का द्रव्यमान 2000 KG है, तो कार का वेग 10 MS-1 से 20 MS-1 तक बढ़ाने में किया गया कार्य होगा?
SCHOOL LECTURER (SCHOOL EDU.) 2024 GA and GS (G-B)A) 100 kJ
B) 200 kJ
C) 300 kJ
D) 400 kJ
उत्तर: 300 kJ
किया गया कार्य गतिज ऊर्जा में वृद्धि के बराबर होता है। प्रारंभिक KE = ½ × 2000 × 10² = 100000 J, अंतिम KE = ½ × 2000 × 20² = 400000 J। कार्य = 400000 – 100000 = 300000 J = 300 kJ। यह कार्य-ऊर्जा प्रमेय का उदाहरण है।
प्रश्न 6: W1 भार की एक वस्तु, W2 भार की एक चेन के द्वारा किसी कमरे की छत से लटकाई जाती है। छत, चेन को जिस बल से खींचती है, वह है
SCHOOL LECTURER (SCHOOL EDU.) 2024 GA and GS (G-B)A) W1
B) W2
C) W1+W2
D) (W1+W2)/2
उत्तर: W1+W2
छत को चेन और वस्तु दोनों के कुल भार को संतुलित करना पड़ता है। संतुलन की स्थिति में छत द्वारा लगाया गया तनाव बल चेन के भार W2 और वस्तु के भार W1 का योग होता है।
प्रश्न 7: डीजल इंजन परिवर्तित करता है।
CET 2024 (Graduate) 27 September 2024 Shift-1A) इलेक्ट्रिक ऊर्जा से साउंड ऊर्जा
B) न्यूक्लियर ऊर्जा से इलेक्ट्रिक ऊर्जा
C) कैमिकल ऊर्जा से मकैनिकल ऊर्जा
D) कैमिकल उर्जा से इलेक्ट्रिक ऊर्जा
उत्तर: कैमिकल ऊर्जा से मकैनिकल ऊर्जा
डीजल इंजन में ईंधन के दहन से उत्पन्न रासायनिक ऊर्जा पहले ऊष्मा में और फिर पिस्टन की गति द्वारा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित होती है। यह ऊर्जा रूपांतरण का मूल सिद्धांत है।
प्रश्न 8: पृथ्वी तल की ओर स्वतंत्रतापूर्वक गिरती किसी वस्तु की कुल ऊर्जा का मान?
A) घटता जाता है
B) स्थिर रहता है
C) शून्य हो जाता है
D) बढ़ता जाता है
उत्तर: स्थिर रहता है
ऊर्जा संरक्षण नियम के अनुसार मुक्त पतन में स्थितिज ऊर्जा घटती है लेकिन गतिज ऊर्जा उतनी ही बढ़ती है, जिससे यांत्रिक ऊर्जा का कुल मान सदैव स्थिर रहता है (घर्षण की अनुपस्थिति में)।
प्रश्न 9: यदि एक वस्तु का द्रव्यमान आधा तथा वेग दुगुना कर दिया जाता है तो इसकी गतिज ऊर्जा का मान पहले की अपेक्षा होगा?
A) चार गुना
B) दुगुना
C) आधा
D) आठ गुना
उत्तर: दुगुना
गतिज ऊर्जा KE = ½ mv²। नया द्रव्यमान m/2 और वेग 2v होने पर नया KE = ½ × (m/2) × (2v)² = ½ × (m/2) × 4v² = 2 × (½ mv²)। अतः गतिज ऊर्जा दोगुनी हो जाती है।
प्रश्न 10: दूध से क्रीम/दही से मक्खन का निकालना किस सिद्धान्त पर कार्य करता है?
A) अभिकेन्द्री बल
B) अपकेन्द्री बल
C) घर्षण बल
D) गुरुत्वाकर्षण बल
उत्तर: अपकेन्द्री बल
सेन्ट्रीफ्यूज में तेज घूर्णन से घनत्व के आधार पर पदार्थ अलग होते हैं। हल्की क्रीम या मक्खन ऊपर आ जाता है जबकि भारी भाग नीचे रहता है, यह अपकेन्द्री बल का प्रभाव है।
प्रश्न 11: निम्न में से किस इंजन का कार्य न्यूटन के तीसरे नियम पर आधारित है?
A) कार इंजन
B) जेट इंजन एवं रॉकेट
C) हवाई जहाज इंजन
D) उक्त कोई नहीं
उत्तर: जेट इंजन एवं रॉकेट
जेट और रॉकेट में गैसों का पीछे की ओर तेजी से निष्कासन होता है, जिसकी प्रतिक्रिया से आगे की दिशा में प्रणोदन बल उत्पन्न होता है। यह क्रिया-प्रतिक्रिया का न्यूटन का तीसरा नियम है।
प्रश्न 12: एक 2 KG द्रव्यमान के पिण्ड में विद्यमान ऊर्जा होगी, जब उसे धरती से 5M की ऊँचाई पर रखा गया हो (G = 10 M/S²)
3rd Grade Teacher 2022 Maths-Science L2A) 150 J
B) 200 J
C) 50 J
D) 100 J
उत्तर: 100 J
स्थितिज ऊर्जा PE = mgh। यहां m = 2 kg, g = 10 m/s², h = 5 m, इसलिए PE = 2 × 10 × 5 = 100 J। यह ऊंचाई के कारण गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में संग्रहित ऊर्जा है।
प्रश्न 13: 100 °C और प्राकृतिक दबाव (1.013 X 10⁵ NM⁻² ) पर 0.1 ग्राम पानी के नमूने को 100°C पर भाप में बदलने के लिए 54 कैलोरी ऊष्मा ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यदि उत्पादित भाप का आयतन 167.1 CC है, तो नमूने की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है –
CET 2022 (Graduate) 07 January 2023 Shift-2A) 42.2 जूल
B) 84.5 जूल
C) 104.3 जूल
D) 208.7 जूल
उत्तर: 208.7 जूल
आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन ΔU = Q – W। यहां Q = 54 cal ≈ 226 J (1 cal ≈ 4.18 J), कार्य W = PΔV ≈ 1.013×10⁵ × 167.1×10⁻⁶ ≈ 17 J। इसलिए ΔU ≈ 226 – 17 ≈ 209 J (लगभग 208.7 J)।
प्रश्न 14: ‘OTEC’ का अर्थ है?
CET 2022 (Graduate) 07 January 2023 Shift-1A) ओशन थर्मल एनर्जी कन्वर्शन
B) ऑइल एण्ड थर्मल एनर्जी कन्ज़र्वेशन
C) ऑइल एण्ड थर्मल एवोल्यूशन कन्वेन्शन
D) ओशन एण्ड टाइड इलेक्ट्रिक कन्जर्वेशन
उत्तर: ओशन थर्मल एनर्जी कन्वर्शन
OTEC समुद्र की सतह और गहराई के तापमान अंतर का उपयोग कर बिजली उत्पन्न करने की नवीकरणीय तकनीक है। यह स्वच्छ और निरंतर ऊर्जा स्रोत प्रदान करती है।
प्रश्न 15: यदि कोई वस्तु स्वतंत्र रूप से पृथ्वी पर गिरती है, तो उसकी कुल ऊर्जा?
CET 2022 (Graduate) 07 January 2023 Shift-1A) घटती है
B) पहले बढ़ती है, फिर घटती है
C) स्थिर रहती है
D) बढ़ती है
उत्तर: स्थिर रहती है
मुक्त पतन में गुरुत्व बल रूढ़ क्षेत्र का होता है, इसलिए यांत्रिक ऊर्जा (स्थितिज + गतिज) संरक्षित रहती है। ऊंचाई घटने से स्थितिज ऊर्जा गतिज में बदलती है।
प्रश्न 16: 40 कि.ग्रा. द्रव्यमान वाली एक लड़की 6 M/S के क्षैतिज वेग से घर्षणरहित पहियों वाली स्थिर गाड़ी पर कूदती है। यदि गाड़ी का द्रव्यमान 4 कि.ग्रा. है, तो निकाय का अंतिम वेग होगा, (क्षैतिज दिशा में कोई बाह्य बल कार्यरत नहीं है)?
School Lecturer 2022 Gk (G-C)A) 6m/s
B) 4m/s
C) 5.25m/s
D) 5.45m/s
उत्तर: 5.45m/s
संवेग संरक्षण से m₁u₁ + m₂u₂ = (m₁ + m₂)v। यहां गाड़ी स्थिर (u₂=0), इसलिए 40×6 + 4×0 = (40+4)v ⇒ v = 240/44 ≈ 5.45 m/s।
प्रश्न 17: 1000 KG द्रव्यमान की एक कार का वेग 36KM/H से 54 KM/H तक बढ़ाने में किया गया कार्य है।
School Lecturer 2022 Gk (G-A)A) 31.25 kJ
B) 62.50 kJ
C) 125 kJ
D) 250 kJ
उत्तर: 62.50 kJ
36 km/h = 10 m/s, 54 km/h = 15 m/s। ΔKE = ½m(v² – u²) = ½×1000×(225 – 100) = 500×125 = 62500 J = 62.5 kJ।
प्रश्न 18: बाँध में संग्रहित जल के द्वारा धारण की गई ऊर्जा है:
Forest Guard Exam 2022 (11 DEC 2022) (morning shift)A) विद्युत ऊर्जा
B) रासायनिक ऊर्जा
C) स्थितिज ऊर्जा
D) गतिज ऊर्जा
उत्तर: स्थितिज ऊर्जा
बांध में ऊंचाई पर संग्रहित जल में गुरुत्वाकर्षण के सापेक्ष स्थितिज ऊर्जा होती है, जो बहाव में गतिज और फिर टरबाइन द्वारा विद्युत ऊर्जा में बदलती है।
प्रश्न 19: बिजली पैदा करने के लिए विशाल तरंगों के पास कौन सी ऊर्जा है?
Stenographer Pre Exam (21 March 2021) (Paper I)A) ऊष्मा ऊर्जा
B) गतिज ऊर्जा
C) सौर ऊर्जा
D) स्थितिज ऊर्जा
उत्तर: गतिज ऊर्जा
समुद्री तरंगों की गति में निहित गतिज ऊर्जा को वेव एनर्जी कन्वर्टर द्वारा विद्युत में परिवर्तित किया जाता है। यह नवीकरणीय ऊर्जा का स्रोत है।
प्रश्न 20: यदि किसी वस्तु की चाल आधी कर दी जाये, तो गतिज ऊर्जा?
A) आधी रह जाती है
B) एक चौथाई रह जाती है
C) दुगनी हो जाती है
D) चार गुणी हो जाती है
उत्तर: एक चौथाई रह जाती है
गतिज ऊर्जा वेग के वर्ग के समानुपाती होती है। चाल आधी होने पर नया वेग v/2, इसलिए नया KE = ½ m (v/2)² = (1/4) × मूल KE।
