Chapter 11

कार्य, ऊर्जा तथा मशीनें

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बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs):

जब किसी वस्तु पर बल लगाया जाता है और वह वस्तु विस्थापित होती है, तो क्या होता है?

a) गति

b) कार्य 

c) ऊर्जा

d) घर्षण

उत्तर: b) कार्य 

कार्य का SI मात्रक क्या है?

a) न्यूटन

b) मीटर

c) जूल 

d) वाट

उत्तर: c) जूल 

ऊर्जा का SI मात्रक क्या है?

a) वाट

b) जूल 

c) न्यूटन

d) कैलोरी

उत्तर: b) जूल 

Short  Answer Questions

1. सरल मशीन है –

 उत्तर: स. चिमटा

2. कैंची किस श्रेणी का उत्तोलक है –

उत्तर: अ. प्रथम

3. निम्नलिखित में कौन सा कार्य मशीनों द्वारा संभव नहीं है –

उत्तर: द. ऊर्जा उत्पन्न करने में।

4. जूल मात्रक है –

उत्तर:स. कार्य और ऊर्जा दोनों का

5. पेट्रोलियम पदार्थ की ऊर्जा होती है –

उत्तर: अ. रासायनिक ऊर्जा

6.कार्य किसे कहते हैं?

उत्तर: जब किसी वस्तु पर बल लगाकर उसे विस्थापित किया जाता है, तब कार्य होता है।

7. कार्य होने के लिए क्या आवश्यक है?

 उत्तर:बल लगाना और वस्तु का विस्थापन दोनों आवश्यक हैं।

8. ऊर्जा क्या है?

 उत्तर:कार्य करने की क्षमता को ऊर्जा कहते हैं।

9. ऊर्जा के कौन-कौन से रूप होते हैं?

 उत्तर: यांत्रिक ऊर्जा, तापीय ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा, विद्युत ऊर्जा, ध्वनि ऊर्जा, प्रकाश ऊर्जा आदि।

10. जूल किसका मात्रक है?

उत्तर: जूल कार्य और ऊर्जा दोनों का SI मात्रक है।

🔹 दीर्घ उत्तर प्रश्न (Long Answer Questions):

1. कार्य और ऊर्जा के बीच क्या संबंध है? उदाहरण सहित समझाइए।

उत्तर: कार्य करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जैसे कि कोई व्यक्ति आलू का बोरा सीढ़ियों पर चढ़ाता है, तो वह बोरे के भार और ऊंचाई के अनुसार कार्य करता है। जितनी ज्यादा ऊंचाई या वजन होगा, उतना ज्यादा कार्य करना पड़ेगा, यानी ज्यादा ऊर्जा की आवश्यकता होगी।

2. ऊर्जा के विभिन्न रूपों का वर्णन कीजिए।

उत्तर: यांत्रिक ऊर्जा: गति या स्थिति से प्राप्त होती है।

तापीय ऊर्जा: गर्मी के रूप में होती है।

रासायनिक ऊर्जा: भोजन, ईंधन में होती है।

विद्युत ऊर्जा: बिजली उपकरणों को चलाने के लिए।

प्रकाश ऊर्जा: सूर्य से प्राप्त ऊर्जा।

ध्वनि ऊर्जा: कंपन से उत्पन्न होती है।

🔹 लघु प्रश्नोत्तर (Short Questions):

1. विज्ञान की दृष्टि से 'कार्य' कब कहा जाता है? 

उत्तर: जब किसी वस्तु पर बल लगाकर उसे विस्थापित किया जाता है।

2. कार्य का SI मात्रक क्या है?

उत्तर: जूल (Joule)

3. ऊर्जा किसे कहते हैं?

 उत्तर:कार्य करने की क्षमता को ऊर्जा कहते हैं।

4. ऊर्जा का SI मात्रक क्या है?

उत्तर: जूल (Joule)

5. किसी वस्तु की यांत्रिक ऊर्जा कितने प्रकार की होती है? नाम लिखिए।

उत्तर: दो प्रकार की होती है – गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा।

6. रासायनिक ऊर्जा का एक उदाहरण दीजिए।

उत्तर: पेट्रोल में रासायनिक ऊर्जा होती है।

7. ऊष्मा ऊर्जा का एक उदाहरण दीजिए।

उत्तर: केतली में पानी गरम होने पर ढक्कन उठ जाता है।

 दीर्घ प्रश्नोत्तर (Long Questions):

1. विज्ञान में कार्य को कैसे परिभाषित किया गया है? उदाहरण सहित समझाइए।

उत्तर: जब किसी वस्तु पर बल लगाया जाए और वह वस्तु बल की दिशा में कुछ दूरी तय करे, तब कहा जाता है कि कार्य हुआ है।

उदाहरण: यदि कोई व्यक्ति ठेले को धक्का देकर कुछ दूर तक ले जाता है तो उसने कार्य किया है। यदि वस्तु नहीं हिलती, तो कार्य नहीं माना जाएगा।

2. ऊर्जा के विभिन्न रूपों की सूची बनाइए और दो के बारे में विस्तार से लिखिए।

उत्तर: ऊर्जा के विभिन्न रूप:

यांत्रिक ऊर्जा (Mechanical Energy)

रासायनिक ऊर्जा (Chemical Energy)

ऊष्मीय ऊर्जा (Thermal Energy)

विद्युत ऊर्जा

ध्वनि ऊर्जा

प्रकाश ऊर्जा

i) यांत्रिक ऊर्जा:

यह गति या स्थिति के कारण किसी वस्तु में होती है। उदाहरण: बहता पानी, उड़ता हुआ विमान।

ii) रासायनिक ऊर्जा:

ईंधनों में उपस्थित ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा कहते हैं। जैसे, कोयला, पेट्रोल, भोजन आदि।

 Fill in the Blanks (रिक्त स्थान भरिए):

1. कार्य = बल × _________

उत्तर: दूरी

2. ऊर्जा को कार्य करने की ________ कहते हैं।

उत्तर: क्षमता

3. ऊष्मा एक प्रकार की ________ है।

उत्तर: ऊर्जा

4. गतिज ऊर्जा वस्तु की _______ के कारण होती है।

उत्तर: गति

5. स्थितिज ऊर्जा वस्तु की _______ के कारण होती है।

उत्तर: स्थिति

1. विज्ञान की भाषा में कार्य किसे कहते हैं?

उत्तर: जब किसी वस्तु पर बल लगाया जाए और वह बल की दिशा में विस्थापित हो, तो कहा जाता है कि कार्य हुआ है।

कार्य = बल × बल की दिशा में विस्थापन

2. ऐसी दो घटनाएँ लिखिए जिनमें बल लगाने पर भी कार्य नहीं होता है।

उत्तर: कोई व्यक्ति दीवार को धक्का दे रहा हो, लेकिन दीवार हिल नहीं रही हो।

कोई व्यक्ति भारी बैग को उठाने की कोशिश करे परंतु बैग नहीं हिले।

इन दोनों ही घटनाओं में बल लगाया गया, परंतु विस्थापन नहीं हुआ, इसलिए वैज्ञानिक दृष्टि से कार्य नहीं हुआ।

3. ऊर्जा का मात्रक वही है जो कार्य का है, क्यों?

उत्तर: क्योंकि ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है और जब ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, तब वह कार्य में परिवर्तित होती है। इसलिए ऊर्जा और कार्य का मात्रक समान होता है – जूल (Joule)।

4: प्रथम श्रेणी के उत्तोलक का एक उदाहरण दीजिए।

उत्तर: सी-सॉ (see-saw), कैंची, स्केल प्रयोग आदि प्रथम श्रेणी के उत्तोलक के उदाहरण हैं।

5: जब स्केल संतुलन में होती है, तब कौन-सा नियम लागू होता है?

उत्तर: बाईं ओर का भार×दूरी=दाईं ओर का भार×दूरी

6: भारी वस्तु को संतुलन में लाने के लिए उसे कहाँ रखना चाहिए?

उत्तर: भारी वस्तु को आलंब (Fulcrum) के पास रखना चाहिए।

7: आनत तल किसे कहते हैं?

उत्तर: आनत तल एक चिकना, झुका हुआ समतल होता है, जो वस्तुओं को ऊपर उठाने के लिए कम बल से सहायता करता है।

8: आनत तल का उपयोग कहाँ होता है?

उत्तर: ट्रक पर ड्रम चढ़ाने, गाड़ियों को ऊँचाई पर चढ़ाने आदि में।

9. मशीन का उपयोग क्यों किया जाता है?

उत्तर: मशीन का उपयोग किसी कार्य को आसान बनाने, कम बल से करने, बल की दिशा बदलने, और कम समय में कार्य करने के लिए किया जाता है।

10. घिरनी का उपयोग क्यों किया जाता है?

उत्तर: घिरनी का उपयोग किसी वस्तु को ऊपर उठाने में कम बल लगाने के लिए किया जाता है। यह बल की दिशा को बदलने में भी सहायक होती है।

11. आनत तल का अर्थ बताते हुए दैनिक जीवन में उसके दो उपयोग बताइए।

उत्तर: आनत तल एक चिकना, दृढ़ और झुका हुआ समतल होता है, जो क्षैतिज के साथ कोण बनाता है। इसका उपयोग भारी वस्तु को ऊपर उठाने के लिए कम बल से किया जाता है।

दैनिक जीवन में उपयोग:

ट्रक पर ड्रम चढ़ाने के लिए पटिया लगाना।

12. मशीन क्या है?

उत्तर: मशीन वह उपकरण होती है जो कार्य को सरल, तेज़ और कम बल से करने योग्य बनाती है। यह बल की दिशा भी बदल सकती है।

13. उत्तोलक किसे कहते हैं?

उत्तर: उत्तोलक एक सरल मशीन है जो एक छड़ की तरह होती है और किसी बिंदु (आलंब) पर टिकाई जाती है। इसका उपयोग भारी वस्तुओं को उठाने के लिए किया जाता है।

14. कार्य क्या है? कार्य के मात्रक लिखिए।

उत्तर: जब किसी वस्तु पर बल लगाकर उसे विस्थापित किया जाता है तो उसे कार्य कहते हैं।

कार्य = बल × विस्थापन

कार्य का SI मात्रक जूल (Joule) है।

स्कूटर को रैंप पर चढ़ाना।