प्रयोगशाला परिचायक कार्य तथा ऊर्जा: स्वरूप, उपयोग एवं स्रोत

 

 कार्य, ऊर्जा और शक्ति की मूल बातें

• कार्य का मात्रक क्या है?

  • जूल (J)

• ऊर्जा का SI मात्रक क्या है?

  • जूल (J)

• शक्ति का SI मात्रक क्या है?

  • वाट (W)

• कार्य करने की दर को क्या कहते हैं?

  • शक्ति

• यदि किसी वस्तु पर बल लगाने पर वह विस्थापित नहीं होती है, तो किया गया कार्य कितना होगा?

  • शून्य

---

ऊर्जा के विभिन्न स्वरूप

• किसी वस्तु में उसकी गति के कारण निहित ऊर्जा को क्या कहते हैं?

  • गतिज ऊर्जा ($KE=\frac{1}{2}m{v}^2$)

• किसी वस्तु की स्थिति या आकार में परिवर्तन के कारण उसमें संचित ऊर्जा को क्या कहते हैं?

  • स्थितिज ऊर्जा ($PE=mgh$)

• ऊर्जा संरक्षण का नियम क्या है?

  • इस नियम के अनुसार, ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है; इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है।

• जब किसी वस्तु को ऊंचाई पर उठाया जाता है तो उसमें कौन सी ऊर्जा संचित होती है?

  • स्थितिज ऊर्जा

• एक खींचे हुए रबर बैंड में किस प्रकार की ऊर्जा होती है?

  • स्थितिज ऊर्जा

• बहते हुए पानी में कौन सी ऊर्जा होती है?

  • गतिज ऊर्जा

---

ऊर्जा के स्रोत

• ऊर्जा का सबसे बड़ा प्राकृतिक स्रोत क्या है?

  • सूर्य

• नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के कुछ उदाहरण क्या हैं?

  • सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल ऊर्जा, और जैवमात्रा ऊर्जा। ये ऐसे स्रोत हैं जिनका उपयोग बार-बार किया जा सकता है।

• अनवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के कुछ उदाहरण क्या हैं?

  • कोयला, पेट्रोलियम, और प्राकृतिक गैस। ये जीवाश्म ईंधन हैं और इनके भंडार सीमित हैं।

• पवनचक्की में ऊर्जा का रूपांतरण कैसे होता है?

  • पवन की गतिज ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होती है।

• सौर सेल का क्या कार्य है?

  • यह सौर ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

---

अन्य महत्वपूर्ण प्रश्न

• 1 किलोवाट घंटा (kWh) में कितने जूल होते हैं?

  • $3.6\times 10^6$ जूल

• यदि किसी वस्तु का वेग दोगुना कर दिया जाए, तो उसकी गतिज ऊर्जा कितनी हो जाएगी?

  • चार गुनी

• एक हॉर्स पावर (HP) में कितने वाट होते हैं?

• लगभग 746 वाट

ज़रूर, यहाँ कक्षा 10वीं के छात्रों के लिए 'कार्य, ऊर्जा और शक्ति की मूल बातें' पर आधारित 30 वस्तुनिष्ठ प्रश्न और उनके उत्तर दिए गए हैं:

---

                                      1. कार्य (Work):

1. प्रश्न: जब कोई बल किसी वस्तु को बल की दिशा में विस्थापित करता है, तो उसे क्या कहते हैं?

   • (अ) शक्ति

   • (ब) ऊर्जा

   • (स) कार्य

   • (द) संवेग

   • उत्तर: (स) कार्य

2. प्रश्न: कार्य का SI मात्रक क्या है?

   • (अ) न्यूटन

   • (ब) जूल

   • (स) वॉट

   • (द) पास्कल

   • उत्तर: (ब) जूल

3. प्रश्न: कार्य एक ______ राशि है।

   • (अ) सदिश

   • (ब) अदिश

   • (स) टेंसर

   • (द) इनमें से कोई नहीं

   • उत्तर: (ब) अदिश

4. प्रश्न: यदि किसी वस्तु पर लगाया गया बल और विस्थापन एक-दूसरे के लंबवत हों, तो किया गया कार्य कितना होगा?

   • (अ) अधिकतम

   • (ब) शून्य

   • (स) ऋणात्मक

   • (द) धनात्मक

   • उत्तर: (ब) शून्य

5. प्रश्न: 1 जूल (Joule) किसके बराबर होता है?

   • (अ) 1 न्यूटन मीटर (N.m)

   • (ब) 1 न्यूटन प्रति मीटर (N/m)

   • (स) 1 किलोग्राम मीटर (kg.m)

   • (द) 1 वॉट सेकंड (W.s)

   • उत्तर: (अ) 1 न्यूटन मीटर (N.m)

6. प्रश्न: यदि किसी कुली ने सिर पर 20 किलोग्राम का सामान उठाया है और वह क्षैतिज समतल पर 10 मीटर चलता है, तो उसके द्वारा गुरुत्वाकर्षण बल के विरुद्ध किया गया कार्य कितना होगा?

   • (अ) 200 जूल

   • (ब) 20 जूल

   • (स) 0 जूल

   • (द) 2000 जूल

   • उत्तर: (स) 0 जूल (क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल नीचे की ओर है और विस्थापन क्षैतिज है, बल और विस्थापन के बीच का कोण 90 डिग्री है)

7. प्रश्न: ऋणात्मक कार्य (negative work) का क्या अर्थ है?

   • (अ) बल और विस्थापन एक ही दिशा में हैं

   • (ब) बल और विस्थापन विपरीत दिशा में हैं

   • (स) कोई कार्य नहीं किया गया

   • (द) वस्तु विराम अवस्था में है

   • उत्तर: (ब) बल और विस्थापन विपरीत दिशा में हैं

2. ऊर्जा (Energy):

8. प्रश्न: कार्य करने की क्षमता को क्या कहते हैं?

   • (अ) शक्ति

   • (ब) ऊर्जा

   • (स) बल

   • (द) गति

   • उत्तर: (ब) ऊर्जा

9. प्रश्न: ऊर्जा का SI मात्रक क्या है?

   • (अ) वॉट

   • (ब) न्यूटन

   • (स) जूल

   • (द) पास्कल

   • उत्तर: (स) जूल

10. प्रश्न: गति के कारण किसी वस्तु में निहित ऊर्जा क्या कहलाती है?

    • (अ) स्थितिज ऊर्जा

    • (ब) गतिज ऊर्जा

    • (स) रासायनिक ऊर्जा

    • (द) ध्वनि ऊर्जा

    • उत्तर: (ब) गतिज ऊर्जा

11. प्रश्न: किसी वस्तु में उसकी स्थिति या विन्यास के कारण निहित ऊर्जा क्या कहलाती है?

    • (अ) गतिज ऊर्जा

    • (ब) स्थितिज ऊर्जा

    • (स) ऊष्मीय ऊर्जा

    • (द) प्रकाश ऊर्जा

    • उत्तर: (ब) स्थितिज ऊर्जा

12. प्रश्न: गिरते हुए पत्थर में कौन सी ऊर्जा होती है?

    • (अ) केवल स्थितिज ऊर्जा

    • (ब) केवल गतिज ऊर्जा

    • (स) स्थितिज और गतिज ऊर्जा दोनों

    • (द) रासायनिक ऊर्जा

    • उत्तर: (स) स्थितिज और गतिज ऊर्जा दोनों

13. प्रश्न: खींची हुई धनुष की डोरी में कौन सी ऊर्जा संग्रहित होती है?

    • (अ) गतिज ऊर्जा

    • (ब) रासायनिक ऊर्जा

    • (स) स्थितिज ऊर्जा

    • (द) ध्वनि ऊर्जा

    • उत्तर: (स) स्थितिज ऊर्जा

14. प्रश्न: ऊर्जा संरक्षण का नियम (Law of Conservation of Energy) क्या बताता है?

    • (अ) ऊर्जा बनाई जा सकती है लेकिन नष्ट नहीं की जा सकती

    • (ब) ऊर्जा नष्ट की जा सकती है लेकिन बनाई नहीं जा सकती

    • (स) ऊर्जा न तो बनाई जा सकती है और न ही नष्ट की जा सकती है, इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में बदला जा सकता है।

    • (द) ऊर्जा केवल तभी मौजूद होती है जब कार्य किया जाता है

    • उत्तर: (स) ऊर्जा न तो बनाई जा सकती है और न ही नष्ट की जा सकती है, इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में बदला जा सकता है।

15. प्रश्न: एक किलोग्राम द्रव्यमान की वस्तु को 1 मीटर ऊंचाई तक उठाने में कितना गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा प्राप्त होगी? (g = 9.8 m/s²)

    • (अ) 1 जूल

    • (ब) 9.8 जूल

    • (स) 10 जूल

    • (द) 0.98 जूल

    • उत्तर: (ब) 9.8 जूल (PE = mgh = 1 kg * 9.8 m/s² * 1 m = 9.8 J)

16. प्रश्न: एक वस्तु का वेग दुगुना करने पर उसकी गतिज ऊर्जा कितनी हो जाएगी?

    • (अ) आधी

    • (ब) दुगुनी

    • (स) चार गुनी

    • (द) एक चौथाई

    • उत्तर: (स) चार गुनी (KE = 1/2 mv², यदि v दुगुना होता है, तो KE 4 गुना हो जाती है)

17. प्रश्न: बांध में रोके गए पानी में कौन सी ऊर्जा होती है?

    • (अ) गतिज ऊर्जा

    • (ब) स्थितिज ऊर्जा

    • (स) रासायनिक ऊर्जा

    • (द) ऊष्मीय ऊर्जा

    • उत्तर: (ब) स्थितिज ऊर्जा

18. प्रश्न: हमारे शरीर में भोजन से प्राप्त ऊर्जा किस रूप में होती है?

    • (अ) विद्युत ऊर्जा

    • (ब) रासायनिक ऊर्जा

    • (स) ऊष्मीय ऊर्जा

    • (द) यांत्रिक ऊर्जा

    • उत्तर: (ब) रासायनिक ऊर्जा

3. शक्ति (Power):

19. प्रश्न: कार्य करने की दर को क्या कहते हैं?

    • (अ) ऊर्जा

    • (ब) शक्ति

    • (स) बल

    • (द) संवेग

    • उत्तर: (ब) शक्ति

20. प्रश्न: शक्ति का SI मात्रक क्या है?

    • (अ) जूल

    • (ब) न्यूटन

    • (स) वॉट

    • (द) पास्कल

    • उत्तर: (स) वॉट

21. प्रश्न: 1 वॉट (Watt) किसके बराबर होता है?

    • (अ) 1 जूल सेकंड (J.s)

    • (ब) 1 जूल प्रति सेकंड (J/s)

    • (स) 1 न्यूटन मीटर (N.m)

    • (द) 1 किलोग्राम मीटर प्रति सेकंड (kg.m/s)

    • उत्तर: (ब) 1 जूल प्रति सेकंड (J/s)

22. प्रश्न: एक हॉर्स पावर (Horsepower) में कितने वॉट होते हैं?

    • (अ) 746 वॉट

    • (ब) 1000 वॉट

    • (स) 500 वॉट

    • (द) 100 वॉट

    • उत्तर: (अ) 746 वॉट

23. प्रश्न: शक्ति एक ______ राशि है।

    • (अ) सदिश

    • (ब) अदिश

    • (स) टेंसर

    • (द) इनमें से कोई नहीं

    • उत्तर: (ब) अदिश

24. प्रश्न: विद्युत ऊर्जा का व्यावसायिक मात्रक (commercial unit) क्या है?

    • (अ) जूल

    • (ब) वॉट

    • (स) किलोवॉट-घंटा (kWh)

    • (द) हॉर्स पावर

    • उत्तर: (स) किलोवॉट-घंटा (kWh)

25. प्रश्न: 1 किलोवॉट-घंटा (kWh) में कितने जूल होते हैं?

    • (अ) $3.6\times 10^3$ जूल

    • (ब) $3.6\times 10^5$ जूल

    • (स) $3.6\times 10^6$ जूल

    • (द) $3.6\times 10^7$ जूल

    • उत्तर: (स) $3.6\times 10^6$ जूल

26. प्रश्न: यदि कोई मशीन 10 सेकंड में 100 जूल कार्य करती है, तो उसकी शक्ति क्या होगी?

    • (अ) 10 वॉट

    • (ब) 1000 वॉट

    • (स) 100 वॉट

    • (द) 1 वॉट

    • उत्तर: (अ) 10 वॉट (शक्ति = कार्य / समय = 100 जूल / 10 सेकंड = 10 वॉट)

4. विविध:

27. प्रश्न: कौन सा उपकरण यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है?

    • (अ) विद्युत मोटर

    • (ब) जनरेटर (विद्युत जनित्र)

    • (स) विद्युत हीटर

    • (द) विद्युत बल्ब

    • उत्तर: (ब) जनरेटर (विद्युत जनित्र)

28. प्रश्न: कौन सा उपकरण विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है?

    • (अ) विद्युत जनरेटर

    • (ब) विद्युत बल्ब

    • (स) विद्युत मोटर

    • (द) सोलर सेल

    • उत्तर: (स) विद्युत मोटर

29. प्रश्न: कोयले को जलाने पर कौन सी ऊर्जा किस ऊर्जा में परिवर्तित होती है?

    • (अ) प्रकाश ऊर्जा से ऊष्मीय ऊर्जा

    • (ब) रासायनिक ऊर्जा से ऊष्मीय ऊर्जा

    • (स) यांत्रिक ऊर्जा से ध्वनि ऊर्जा

    • (द) विद्युत ऊर्जा से रासायनिक ऊर्जा

    • उत्तर: (ब) रासायनिक ऊर्जा से ऊष्मीय ऊर्जा

30. प्रश्न: ऊर्जा का नवीकरणीय स्रोत (renewable source) कौन सा है?

    • (अ) कोयला

    • (ब) पेट्रोलियम

    • (स) प्राकृतिक गैस

    • (द) सौर ऊर्जा

    • उत्तर: (द) सौर ऊर्जा

---