प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए सामान्य विज्ञान (General Science MCQ) के अंतर्गत भौतिक विज्ञान की महत्वपूर्ण शाखा ‘यांत्रिकी’ (Mechanics) के टॉप 20 बहुविकल्पीय प्रश्न। सभी प्रश्नों के सटीक उत्तर और उनकी वैज्ञानिक व्याख्या (Scientific Explanation) यहाँ पढ़ें, जो आपकी तैयारी को और मजबूत बनाएगी।
प्रश्न 1: निम्नलिखित में से किस एक का जड़त्व अधिकतम है?
(A) एक परमाणु का
(B) एक अणु का
(C) एक रुपये के एक सिक्के का
(D) क्रिकेट की एक गेंद का
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: किसी वस्तु का जड़त्व (Inertia) उसके द्रव्यमान (Mass) के सीधे समानुपाती होता है। दिए गए विकल्पों में क्रिकेट की गेंद का द्रव्यमान सबसे अधिक है, इसलिए इसका जड़त्व भी अधिकतम होगा।
प्रश्न 2: गुरुत्वीय बल के बारे में, निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही नहीं है?
(A) यह विश्व के सभी पिंडों पर लगता है
(B) यह खगोलीय पिंडों के बीच प्रभावी बल है
(C) परमाणुओं के लिए यह बल नगण्य होता है
(D) यह हमारे विश्व में सभी युग्मों के लिए एकसमान होता है
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: गुरुत्वीय बल वस्तुओं के द्रव्यमानों के गुणनफल और उनके बीच की दूरी पर निर्भर करता है (F = \frac{Gm_1m_2}{r^2})। चूंकि अलग-अलग पिंडों का द्रव्यमान और दूरी भिन्न होती है, इसलिए यह सभी युग्मों के लिए एकसमान नहीं होता।
प्रश्न 3: एक ऊर्ध्वाधर तल में दोलन करते हुए द्रव स्तंभ की गति किस प्रकार की होती है?
(A) आवर्ती परन्तु सरल आवर्त नहीं
(B) अनावर्ती
(C) सरल आवर्त और आवर्तकाल द्रव के घनत्व पर निर्भर होता है
(D) सरल आवर्त और आवर्तकाल द्रव के घनत्व से स्वतंत्र होता है
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: U-ट्यूब में भरे द्रव स्तंभ को थोड़ा दबाकर छोड़ने पर उसकी गति सरल आवर्त गति (SHM) होती है। इसका आवर्तकाल द्रव के स्तंभ की ऊंचाई पर निर्भर करता है, न कि द्रव के घनत्व पर।
प्रश्न 4: चुंबकीय, स्थिर विद्युत और गुरुत्वीय बल किस संवर्ग में आते हैं?
(A) अस्पर्श बल (Non-contact Forces)
(B) स्पर्शी बल (Contact Forces)
(C) घर्षण बल
(D) अपवर्ती बल
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: इन बलों को क्रियाशील होने के लिए पिंडों के भौतिक संपर्क की आवश्यकता नहीं होती। इसलिए इन्हें दूरी पर क्रिया करने वाले बल या अस्पर्श बल (Non-contact Forces) कहा जाता है।
प्रश्न 5: एक क्रिकेट मैच में, तीव्रगामी गेंद को लपकते समय मैदान में स्थित एक क्षेत्ररक्षक अपने हाथों को तीव्रगामी गेंद के साथ धीरे-धीरे पीछे की ओर खींचता है ताकि वेग शून्य तक घटाया जा सके। यह क्रिया क्या निरूपित करती है?
(A) न्यूटन का प्रथम गति-नियम
(B) न्यूटन का द्वितीय गति-नियम
(C) न्यूटन का तृतीय गति-नियम
(D) ऊर्जा-संरक्षण नियम
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार, बल संवेग परिवर्तन की दर के बराबर होता है (F = \frac{\Delta P}{\Delta t})। हाथ पीछे खींचने से गेंद को रोकने का समय (\Delta t) बढ़ जाता है, जिससे हाथों पर लगने वाला आघात (बल) कम हो जाता है और चोट नहीं लगती।
प्रश्न 6: एक पिंड का पृथ्वी पर द्रव्यमान 6 किग्रा है। अगर इसके द्रव्यमान को चन्द्रमा पर नापा जावे तो कितना होगा?
(A) लगभग 1 किग्रा
(B) 1 किग्रा से कम
(C) 6 किग्रा के बराबर
(D) 6 किग्रा से कम
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: द्रव्यमान (Mass) किसी भी पदार्थ की मूल मात्रा है जो ब्रह्मांड में स्थान बदलने पर कभी नहीं बदलती। चन्द्रमा पर केवल गुरुत्वीय त्वरण कम होने से भार बदलता है, द्रव्यमान 6 किग्रा ही रहेगा।
प्रश्न 7: ऊंचाई से गिरने पर, किसी मानव या अन्य पशु की अपेक्षा बिल्ली के बचने की अधिक संभावना होती है। इसका कारण क्या है?
(A) बिल्ली तत्काल अपने आप को समायोजित कर अपने चारों पैरों पर भूमि पर आती है और पैरों को मोड़ सकती है ताकि गिरने के प्रभाव को अवशोषित कर ले
(B) बिल्ली की हड्डियां लचीली होती हैं
(C) बिल्ली की त्वचा मोटी और लचीली होती है
(D) बिल्ली भी अन्य जानवरों की तरह घायल होती है लेकिन उसमें गजब की सहनशक्ति होती है
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: बिल्ली में गिरने के दौरान अपने शरीर को हवा में ही मोड़ने की अद्भुत क्षमता (Righting Reflex) होती है। वह अपने चारों पैरों को फैलाकर वायु प्रतिरोध बढ़ाती है और जमीन पर आते समय पैर मोड़कर शॉक-एब्जॉर्बर की तरह प्रभाव को कम कर लेती है।
प्रश्न 8: चन्द्रमा पर वायुमंडल का अभाव किस कारण से है?
(A) वायु अणुओं का निम्न पलायन वेग तथा निम्न गुरुत्वाकर्षण
(B) वायु अणुओं का उच्च पलायन वेग तथा निम्न गुरुत्वाकर्षण
(C) केवल निम्न गुरुत्वाकर्षण
(D) केवल वायु अणुओं का उच्च पलायन वेग
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: चन्द्रमा पर गुरुत्वाकर्षण बल बहुत कम होने के कारण वहाँ का पलायन वेग (Escape Velocity) लगभग 2.38 किमी/सेकंड है। गैस के अणुओं का तापीय वेग इससे अधिक होने के कारण वे चन्द्रमा के वायुमंडल से पलायन कर जाते हैं।
प्रश्न 9: एक गोलाकार काष्ठ गोलक (Wooden Bob) वाले किसी सरल लोलक का आवर्तकाल 2 सेकंड है। यदि गोलक को दुगुने भार वाले धात्विक गोलक से प्रतिस्थापित किया जाए, तो आवर्तकाल क्या होगा?
(A) 2 सेकंड से अधिक
(B) 2 सेकंड
(C) 1 सेकंड से अधिक
(D) 1 सेकंड से कम
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: सरल लोलक का आवर्तकाल सूत्र T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}} द्वारा दिया जाता है। इस सूत्र से स्पष्ट है कि आवर्तकाल (T) गोलक के द्रव्यमान या उसके पदार्थ के भार पर निर्भर नहीं करता, अतः आवर्तकाल 2 सेकंड ही रहेगा।
प्रश्न 10: कथन 1: चंद्रमा एवं सूर्य के द्वारा लगने वाले गुरुत्वीय बल तथा पृथ्वी के घूर्णन के सम्मिलित प्रभावों के कारण समुद्री स्तरों में होने वाले उतार-चढ़ाव को ज्वार-भाटा कहते हैं। कथन 2: पृथ्वी, सूर्य के सापेक्ष 24 घंटे में एक बार पश्चिम से पूर्व की ओर घूर्णन करती है।
(A) दोनों कथन अलग-अलग सत्य हैं और कथन 2, कथन 1 का सही स्पष्टीकरण है
(B) दोनों कथन सत्य हैं, परन्तु कथन 2, कथन 1 का सही स्पष्टीकरण नहीं है
(C) कथन 1 सत्य है, किन्तु कथन 2 असत्य है
(D) कथन 1 असत्य है, किन्तु कथन 2 सत्य है
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: दोनों ही कथन वैज्ञानिक रूप से पूरी तरह सत्य हैं। ज्वार-भाटा मुख्य रूप से चंद्रमा और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण और अपकेंद्रीय बल के कारण आता है, जबकि पृथ्वी का घूर्णन दिन-रात के लिए उत्तरदायी है, इसलिए कथन 2 इसकी व्याख्या नहीं करता।
प्रश्न 11: कथन 1: जब कोई बंदूक दागी जाती है, तो यह प्रतिक्षिप्त (Recoil) होती है, अर्थात् यह गोली के वेग की तुलना में काफी कम वेग से पीछे धक्का देती है। कथन 2: प्रतिक्षिप्त होती बंदूक का वेग कम होता है, क्योंकि बंदूक, गोली की तुलना में अधिक भारी होती है।
(A) दोनों कथन सत्य हैं और कथन 2, कथन 1 का सही स्पष्टीकरण है
(B) दोनों कथन सत्य हैं, परन्तु कथन 2, कथन 1 का सही स्पष्टीकरण नहीं है
(C) कथन 1 सत्य है, परन्तु कथन 2 असत्य है
(D) कथन 1 असत्य है, परन्तु कथन 2 सत्य है
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: संवेग संरक्षण के नियम (m_1v_1 = m_2v_2) के अनुसार, गोली आगे जाने पर बंदूक पीछे हटती है। चूंकि बंदूक का द्रव्यमान (m) गोली से बहुत अधिक होता है, इसलिए बंदूक का पीछे हटने का वेग (v) बहुत कम होता है।
प्रश्न 12: गुरुत्वीय बल की वैद्युत और चुंबकीय बलों से भिन्नता के संदर्भ में निम्नलिखित में से कौन-सा एक कथन सत्य है?
(A) गुरुत्वीय बल अन्य दोनों की अपेक्षा प्रबल होता है
(B) गुरुत्वीय बल केवल आकर्षी होता है, जबकि वैद्युत तथा चुंबकीय बल आकर्षी और प्रतिकर्षी दोनों होते हैं
(C) गुरुत्वीय बल का परास बहुत कम होता है
(D) गुरुत्वीय बल एक दीर्घ-परासी बल है, जबकि अन्य दोनों लघु-परासी बल हैं
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: गुरुत्वाकर्षण बल ब्रह्मांड में किन्हीं भी दो पिंडों के बीच हमेशा केवल आकर्षण (Attractive) का बल पैदा करता है, जबकि विद्युत और चुंबकीय बल समान आवेशों/ध्रुवों में प्रतिकर्षण और विपरीत में आकर्षण पैदा करते हैं।
प्रश्न 13: कोई वस्तु केवल गुरुत्व-क्रिया के अधीन निर्वात में मुक्त रूप से गिर रही है। निम्नलिखित में से कौन-सा एक, गिरने के दौरान स्थिर बना रहता है?
(A) स्थितिज ऊर्जा
(B) गतिज ऊर्जा
(C) कुल रैखिक संवेग
(D) कुल यांत्रिक ऊर्जा
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत के अनुसार, निर्वात में मुक्त रूप से गिरते समय वस्तु की स्थितिज ऊर्जा घटती है और गतिज ऊर्जा उसी अनुपात में बढ़ती है, जिससे वस्तु की कुल यांत्रिक ऊर्जा (Kinetic + Potential Energy) हमेशा स्थिर बनी रहती है।
प्रश्न 14: निम्नलिखित भौतिक राशियां में से कौन-सी एक, किसी दिए गए तापमान पर सभी गैसों के अणुओं के लिए समान होती है?
(A) चाल
(B) द्रव्यमान
(C) गतिज ऊर्जा
(D) संवेग
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: काइनेटिक थ्योरी के अनुसार, गैस के अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा केवल उनके परम ताप (Absolute Temperature) के सीधे समानुपाती होती है (E = \frac{3}{2}kT)। इसलिए एक निश्चित तापमान पर सभी गैसों के अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा समान होगी।
प्रश्न 15: न्यूटन के गति के नियम उन वस्तुओं के लिए सत्य नहीं हैं, जो—
(A) विश्राम में हों
(B) मंद गति कर रहे हों
(C) उच्च वेग से गति कर रहे हों
(D) प्रकाश के वेग के तुल्य वेग से गति कर रहे हों
उत्तर: (D)
वैज्ञानिक व्याख्या: आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत (Theory of Relativity) के अनुसार, जब कोई वस्तु प्रकाश के वेग के आसपास गति करती है, तो उसका द्रव्यमान स्थिर नहीं रहता बल्कि बदलने लगता है। ऐसी स्थिति में न्यूटन के क्लासिकल नियम काम नहीं करते।
प्रश्न 16: किसी सीधी सड़क पर चल रही एक कार की चाल को 1 सेकण्ड के अंतराल पर मापा गया। समय (s) 0, 1, 2, 3, 4 पर चाल क्रमशः 0, 2, 4, 6, 8 m/s पाई गई। कार की गति के बारे में कौन सा कथन सही है?
(A) कार का त्वरण असमान है
(B) कार का त्वरण एकसमान 2 \text{ m/s}^2 है
(C) कार 4 \text{ m/s} के नियत वेग से चल रही है
(D) कार विरामावस्था में है
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: प्रत्येक 1 सेकंड के अंतराल पर कार का वेग समान रूप से 2 \text{ m/s} बढ़ रहा है (जैसे 0 से 2, 2 से 4)। वेग में समान समय में समान परिवर्तन होने के कारण इसका त्वरण एकसमान है और इसका मान \frac{2-0}{1} = 2 \text{ m/s}^2 है।
प्रश्न 17: जब कार एक मोड़ लेती है, तो वह कौन सा बल है जो हमें बाहर की ओर धक्का देता है?
(A) केन्द्राभिमूख बल (Centripetal Force)
(B) अपकेंद्रीय बल (Centrifugal Force)
(C) घर्षण बल
(D) तनाव बल
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: जब कोई वाहन तीव्र मोड़ लेता है, तो उसमें बैठे यात्रियों पर केंद्र से बाहर की ओर एक आभासी बल कार्य करता है, जिसे अपकेंद्रीय बल (Centrifugal Force) कहा जाता है। इसी बल के कारण यात्री बाहर की तरफ झुक जाते हैं।
प्रश्न 18: लोन रोलर (Lawn Roller) को धकेलने के बजाय खींचना आसान क्यों माना जाता है?
(A) खींचने से उसका प्रभावी भार घट जाता है और घर्षण बल कम हो जाता है
(B) धकेलने से घर्षण बल कम होता है
(C) खींचने के दौरान वायु का प्रतिरोध कम होता है
(D) दोनों प्रक्रियाओं में बल का मान समान रहता है
उत्तर: (A)
वैज्ञानिक व्याख्या: जब हम रोलर को खींचते हैं, तो लगाए गए बल का एक घटक (Component) ऊपर की ओर काम करता है जो रोलर के भार को कम कर देता है। इसके विपरीत, धकेलने पर बल का घटक नीचे की ओर काम करता है जिससे उसका प्रभावी भार और घर्षण बढ़ जाता है।
प्रश्न 19: यदि एक पिंड एकसमान वेग से गतिमान है, तो निम्नलिखित कथनों में से कौन सा एक सही नहीं है?
(A) उसकी गति एक सरल रेखा पर होती है
(B) उसकी चाल समय के साथ बदल सकती है
(C) उसका त्वरण शून्य होता है
(D) उसका विस्थापन समय के साथ रैखिकतः बढ़ता है
उत्तर: (B)
वैज्ञानिक व्याख्या: एकसमान वेग (Uniform Velocity) का अर्थ ही यह है कि वस्तु की चाल और गति की दिशा दोनों समय के साथ पूरी तरह नियत (स्थिर) हैं। इसलिए उसकी चाल समय के साथ बदल नहीं सकती।
प्रश्न 20: निर्वात में, पाँच रुपये का एक सिक्का, गौरैया पक्षी का एक पंख और एक आम का पत्ता एक समान ऊंचाई से एक साथ गिराए जाते हैं। नीचे फर्श तक पहुँचने में इनके द्वारा लिए गए समय क्रमशः t_1, t_2 और t_3 हैं। इस स्थिति में समय का सही संबंध क्या होगा?
(A) t_1 > t_2 > t_3
(B) t_1 < t_2 < t_3 (C) t_1 = t_2 = t_3 (D) t_1 = t_2 > t_3
उत्तर: (C)
वैज्ञानिक व्याख्या: निर्वात (Vacuum) में हवा का कोई प्रतिरोध या घर्षण नहीं होता है। चूंकि गुरुत्वीय त्वरण (g) वस्तु के आकार या द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता, इसलिए सभी वस्तुएं फर्श पर एक साथ पहुँचेंगी और उनके द्वारा लिया गया समय बिल्कुल बराबर होगा (t_1 = t_2 = t_3)।