नमस्कार दोस्तों स्वागत है आपका हमारे ब्लॉग चैनल अद्भुत फीजिक्स में । इस चैनल के द्वारा हम आपको बताएंगे विज्ञान के महत्वपूर्ण शाखाओं, परिभाषाओं, सूत्रों, नियमों, सिध्दांतों और रोचक तथ्यों के बारे में। तो चलिए शुरू करते हैं :-
विज्ञान (Science)
प्रकृति रहस्यमयी एवं विविधताओं से परिपूर्ण है। मानव अनादिकाल से नियमित रूप से रात-दिन का होना, ऋतु में परिवर्तन होना, सूर्य ग्रहण, चन्द्र ग्रहण, इन्द्र धनुष का बनना , भूकंप, ज्वालामुखी आंधी-तूफान, ज्वार-भाटा आदि प्राकृतिक परिघटनाओं (Phenomena) का अवलोकन करता रहा है तथा इनके कारणों को जानने का प्रयास करता रहा है। अपनी जिज्ञासा को शांत करने के लिए उसने अपनी ज्ञानेन्द्रियों का सहारा लिया और आगे चलकर नये-नये उपकरणों एवं यंत्रों का अविष्कार करते हुए प्रकृति और प्राकृतिक परिघटनाओं को समझने का प्रयास किया ।
Science शब्द की व्युत्पत्ति लैटिन के शब्द ” Scientia” से हुआ है जिसका अर्थ है ‘जानना’ (to know) ।
तर्क और प्रयोग विज्ञान के महत्वपूर्ण औजार होते हैं।
विज्ञान की परिभाषा ( Definition of Science)
प्रकृति और प्राकृतिक परिघटनाओं के क्रमबद्ध प्रेक्षणों, सुसंगत तर्कों एवं प्रयोगों से प्राप्त सुव्यवस्थित ज्ञान को विज्ञान कहते हैं।
विज्ञान का उद्देश्य ( (Aim of Science)
विज्ञान का उद्देश्य हमारे चारों ओर घटने वाली घटनाओं को जितना अधिक-से-अधिक संभव हो विस्तार पूर्वक एवं गहराई से समझना है तथा इस प्रकार प्राप्त ज्ञान का उपयोग घटनाओं को नियंत्रित करने, भविष्यवाणी करने तथा जनकल्याणकारी बनाने में करना है। समय के साथ विज्ञान का क्षेत्र विस्तृत हो रहा है।
विज्ञान कीशाखाएं(Branches of Science)
अध्ययन की सुविधा के लिए विज्ञान को दो शाखाओं में वर्गीकृत किया गया है –
(1)भौतिकीयविज्ञान( Physical Science) – इसके अंतर्गत भौतिकी, रसायन विज्ञान, गणित, भू-विज्ञान, खगोल विज्ञान आदि का अध्ययन किया जाता है।
(2)जैव विज्ञान ( Biological science ) – इसके अंतर्गत जीव विज्ञान, वनस्पति विज्ञान आदि का अध्ययन किया जाता है।
समय – 3 घंटे पूर्णांक – 70 –======================
प्रश्न 1. (अ)सही विकल्प चुनकर लिखिए ।
नोट :-प्रश्न क्रमांक 1 से 5 तक के प्रश्नों का उत्तर 1 शब्द में दीजिए। (प्रत्येक के लिए 1 अंक निर्धारित है )
1. पृथ्वी के केंद्र पर गुरूत्वीय त्वरणका मान कितना होता है ?
उत्तर :- शून्य ।
2. पानी का घनत्व कितने अंश सेल्सियस पर अधिकतम होता है ?
उत्तर :-4°C
3. कैलोरी मापी किससे बनाया जाता है ?
उत्तर :-ताम्बे से ।
4. कांच की केशनली में पारे का मैनिस्कस कैसा होता है?
उत्तर :-अवतल , उत्तल ।
5. वायुमंडलीय दाब का अचानक गिरना किसको प्रदर्शित करता है ?
उत्तर :-तूफान ।
प्रश्न क्रमांक 6. आवर्ती गति को परिभाषित कीजिए । (2)
उत्तर :- जब कोई वस्तु एक निश्चित समय के पश्चात एक निश्चित पर पर अपनी गति को बार – बार दोहराती है तो उसकी इस गति को आवर्ती गति कहते हैं।
प्रश्न क्रमांक 7. कृष्ण पिण्ड किसे कहते हैं ? (2)
उत्तर :- कृष्ण पिण्ड या कृष्णिका उस पिण्ड को कहा जाता है जो अपने पर आपतित सम्पूर्ण ऊष्मीय विकिरण को अवशोषित कर लेता है उसके किसी भी भाग को परावर्तित या पारगमित नहीं करता ।
प्रश्न क्रमांक 8. भू – स्थायी उपग्रह किसे कहते हैं? (2)
उत्तर :- यदि कोई कृत्रिम उपग्रह पृथ्वी के अक्ष के लंबवत भूमध्य रेखीय तल में पश्चिम से पूर्व की ओर 24 घंटे में पृथ्वी का एक परिभ्रमण पूर्ण कर लेता है, तो पृथ्वी के किसी स्थान से देखे जाने पर वह उपग्रह स्थिर दिखाई देगा । ऐसे उपग्रह को तुल्यकाली या भू – स्थायी उपग्रह कहते हैं ।
प्रश्न क्रमांक 9. घर्षण बल किसे कहते हैं ? (2)
जब एक वस्तु दुसरी वस्तु पर चलती है या चलने का प्रयास करती है तो उनके संपर्क तलों के मध्यएक बल कार्य करने लगता है जो उनके मध्य आपेक्षिक गति का विरोध करता है। इस गति विरोधी बल को घर्षण बल कहते हैं ।
प्रश्न क्रमांक 10. न्यूटन के सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम को परिभाषित कीजिए। (2)
उत्तर :-न्यूटन के सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम के अनुसार , इस विश्व में प्रत्येक पिंड दूसरे पिंड को एक बल से आकर्षित करता है । अपनी ओर ये आकर्षण बल जो उनके द्रव्यमानों के गुणनफल के अनुक्रमानुपाती तथा उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है ।
प्रश्न क्रमांक 11. तरंग को परिभाषित कर उसके प्रकारों का वर्णन कीजिए ? (3)
उत्तर :-तरंग वह विक्षोभ है जो ऊर्जा को एक स्थान से दूसरे स्थान तक माध्यम के बिना प्रवाह के स्थानांतरित करता है।
तरंगें तीन प्रकार की होती हैं –
(1) यांत्रिक तरंगें :- यांत्रिक तरंग किसी द्रव्यात्मक माध्यम में उत्पन्न वह विक्षोभ होता है जो बिना रूप बदले एक नियत चाल से माध्यम में आगे बढ़ता है ।
(2)विद्युत चुंबकीय तरंगें :- विद्युत चुंबकीय तरंगें वे तरंगें होती हैं जिनके संचरण के लिए माध्यम की आवश्यकता नहीं होती । इन तरंगों में विद्युत वेक्टर और चुंबकीय वेक्टर परस्पर लंबवत तलों में तथा तरंग संचरण की दिशा के लंबवत दोलन करते हैं ।
(3) द्रव्य तरंगें :- गतिशील कणों से संबद्ध तरंगों को द्रव्य तरंगें या डी – ब्रॉग्ली तरंगें कहते हैं। इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी के निर्माण में इलेक्ट्रान से संबद्ध द्रव्य तरंगों का उपयोग किया जाता है तो।
प्रश्न क्रमांक 12. वेग और चाल में तीन – तीन अंतर लिखिए । (3)
उत्तर :- चाल और वेग में अंतर – ====================== चाल | वेग ======================1.इकाई समय में| किसी निश्चित गतिमान वस्तु | दिशा में इकाई द्वारा तय की गई | समय में दूरी को उस वस्तु| गतिमान वस्तु की चाल कहते हैं| द्वारा तय की | गई दूरी को | उस वस्तु का | वेग कहते हैं ।======================2. चाल एक |वेग एक सदिश अदिशराशि है। | राशि है। ======================3. चाल सदैव | वेग धनात्मक,धनात्मक होती | ऋणात्मक है । | और शून्य हो | सकता है। ====================== 4. वस्तु की चाल | वस्तु का वेग उसके वेग के | उसकी चाल बराबर या उससे | के बराबर या अधिक होती है। | उससे कम | हो सकता | है। ======================
प्रश्न क्रमांक 13. गति के तृतीय समीकरण V² = U² +2as की व्युत्पत्ति कीजिए । उत्तर :- गति के पहले समीकरण से, V = u +at t = V – u ——
उत्तर :- गति के पहले समीकरण से, V = u +at या t = V – u ——– a किंतु , विस्थापन = औसत वेग × समयांतराल
V + u s = ———– 2 या V² = U² + 2as यहीं गति का तीसरा समीकरण है।
प्रश्न क्रमांक 14. ठंडे खाने की अपेक्षा गर्म खाना अधिक स्वादिष्ट लगता है । क्यों ? (3)
उत्तर :- इसका कारण है यह है कि ताप बढ़ने पर जल का पृष्ठ तनाव कम हो जाता है जिससे गर्म सब्जी एवं दाल ठंडी स्थिति की अपेक्षा जीभ के अधिक क्षेत्रफल पर फैल जाती है अतः गर्म खाना अधिक स्वादिष्ट लगता है।
अथवा
राॅकेट नोदन का सिद्धांत सचित्र समझाइए।
उत्तर :- राॅकेट नोदन का सिद्धांत – राॅकेट नोदन संवेग संरक्षण के सिध्दांत पर आधारित है। प्रारंभ में राॅकेट विराम में रहता है , अतः उसका प्रारंभिक संवेग भी शून्य रहता है।ईंधन के दहन के फलस्वरूप गैसें जेट नली से जितने संवेग से पीछे निकलती हैं, राॅकेट भी उतने ही संवेग से आगे बढ़ता है। इस प्रकार उसका कुल संवेग सदैव शून्य रहता है , अर्थात संवेग संरक्षित रहता है ।
प्रश्न क्रमांक 15. उड्डयन काल को परिभाषित कर उड्डयन काल हेतु व्यंजक निगमित कीजिए। (3)
उत्तर :- फेंके जाने वाले बिंदु से उच्चतम ऊंचाई तक जाने तथा पुनः फेंके जाने वाले बिंदु के क्षैतिज तल में स्थित अन्य बिंदु तक वापस लौटने में प्रक्षेप्य को जितना समय लगता है , उसे उसका उड्डयन काल कहते हैं।
प्रश्न क्रमांक 16. जड़त्व की परिभाषा लिखकर इनके प्रकारों का वर्णन कीजिए । (3)
उत्तर :- किसी वस्तु में अंतर्निहित वह गुण , जिसके कारण वह स्वतः हीं अपनी विरामावस्था अथवा एक समान गति की अवस्था में परिवर्तन करने में असमर्थ होती है , उसका जड़त्व कहलाता है ।
जड़त्व के प्रकार –
1. विराम का जड़त्व – किसी वस्तु के उस गुण को जिसके कारण वह स्वतः हीं अपनी विरामावस्था में परिवर्तन करने में असमर्थ होती है विराम का जड़त्व कहते हैं।
2. गति का जड़त्व – किसी वस्तु के उस गुण को जिसके कारण वह स्वतः हीं सरल रेखा में अपनी एक समान गति में परिवर्तन करने में असमर्थ होती है , गति का जड़त्व कहते हैं ।
3. दिशा का जड़त्व – किसी वस्तु के उस गुण को जिसके कारण वह स्वतः हीं अपनी गति की दिशा में परिवर्तन करने में असमर्थ होती है , उसकी दिशा का जड़त्व कहते हैं।
प्रश्न क्रमांक 17. g और Gमें संबंधस्थापित कीजिए । (3)
उत्तर:- g और G में में संबंध स्थापित करने के लिए यह मान लिया जाता है कि पृथ्वी एक समांगी गोला है जिसका संपूर्ण द्रव्यमान उसके केंद्र पर केंद्रित होता है।
मानलो पृथ्वी का द्रव्यमान M तथा त्रिज्या Rहै। उसकी सतह पर m द्रव्यमान की कोई वस्तु स्थित है। चूंकि पृथ्वी के समस्त द्रव्यमान को उसके केंद्र पर केंद्रित माना जा सकता है , M और m के बीच की दूरी Rहोगी।
अतः न्यूटन के सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम से पृथ्वी द्वारा वस्तु पर आरोपित बल का परिमाण –
समी. (1)और (2) अलग – अलग तरीके से एक हीं बल के लिए व्यंजक हैं।
प्रश्न क्रमांक 18. ग्रीन हाउस प्रभाव का सचित्र वर्णन कीजिए। (3)
उत्तर :- सूर्य से आने वाले दृश्य प्रकाश के साथ – साथ लघु तरंग दैर्ध्य की अवरक्त किरणें भी पृथ्वी की सतह तक पहुंच जाती है । ( दीर्घ तरंग दैर्ध्य की अवरक्त किरणों को वायुमंडल अवशोषित कर लेता है। )जिससे पृथ्वी की सतह तथा उस पर स्थित वस्तुएं भी गर्म हो जाती हैं । पृथ्वी की गर्म सतह तथा उस पर स्थित गर्म वस्तुएं दीर्घ तरंग दैर्ध्य की ओरअवरक्त किरणें उत्सर्जित करती है । वायुमंडल की निचली परतें इन किरणों को रोक देती हैं। आसमान में छाए बादल भी इन किरणों को रोक देते हैं। फलस्वरूप दीर्घ आवृत्ति की अवरक्त किरझणें परावर्तित होकर पुनः वापस आ जाती हैं। अतः रात के समय भी पृथ्वी के समीप का वातावरण गर्म रहता है।इस प्रभाव को पौधघर प्रभाव या ग्रीन हाउस प्रभाव कहते हैं । परावर्तित होकर अवरक्त किरणों द्वारा पृथ्वी के वातावरण को गर्म करने की क्रिया को ग्रीन हाउस प्रभाव कहते हैं।
प्रश्न क्रमांक 19. गैसों में ध्वनि की चाल के लिए लाप्लास सूत्र की व्युत्पत्ति कीजिए। (3)
उत्तर :-रुध्दोष्म परिवर्तन की स्थिति में गैस का आयतन प्रत्यास्थता गुणांक , K = P जहां
अथवा
घर्षण कोण हेतु व्यंजक उत्पन्न कीजिए ?
हल:- घर्षण कोण का व्यंजक उत्पन्न करने के लिए,
मानलो कि m द्रव्यमान की कोई वस्तु किसी क्षैतिज पृष्ठ पर रखी है। बाहरी बल द्वारा ठीक फिसलने की स्थिति है। तो वस्तु पर निम्न बल कार्य करते हैं –
1. भार बल mg (ठीक नीचे की ओर)
2. अभिलंब प्रतिक्रिया R ( तल के लंबवत ऊपर की ओर)
3. बाहरी बल F ( बाहरी स्त्रोत से)
4. घर्षण बल f ( गति के विपरित)
यहीं घर्षण कोण का व्यंजक है।
प्रश्न क्रमांक 20. न्यूटन के सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम के अनुसार, इस विश्व में प्रत्येक पिंड दूसरे पिंड को एक बल से आकर्षित करता है । अपनी ओर यह आकर्षण बल जो उनके द्रव्यमानों के गुणनफल के अनुक्रमानुपाती तथा उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
मानलो m और m द्रव्यमान के दो पिंड एक दूसरे से r दूरी पर स्थित हैं । उनके बीच कार्य करने वाला बल F है । तब इस नियमानुसार –
यहीं गुरुत्वाकर्षण का व्यंजक है।
प्रश्न क्रमांक 21.बरसात के दिनों में आंधी – तूफान आने से छत उड़ जाते हैं । क्यों ? (3)
उत्तर :- बरसात के दिनों में आंधी – तूफान के आने से वायुदाब घट जाता है । छत के ऊपर की वायु का दाब छत के नीचे की वायु के दाब से बहुत कम हो जाता है। इससे भीतर की उच्च दाब की वायु की ओर शक्तिशाली बल लगाती है। इसके कारण कभी – कभी घरों की छतें उड़ जाती है।
प्रश्न क्रमांक 22. सिध्द कीजिए कि – a = 2i + 3j + k तथा b = 2i – 4j + 8k लंबवत् हैं (3)
Adbhut Physics 