Physics section ke liye Force & Gravity practice set: 40 MCQs, timer, negative marking aur explanation. Koi login nahi — abhi shuru karein.
Force & Gravity ka ye free practice set Physics section ke liye banaya gaya hai. Physics me NCERT Class 6-10 ke concepts se hi 90% questions aate hain. Is chapter me 40 high-yield MCQs hain jo pichhle BPSC, BSSC aur Bihar Police exams ke pattern par chune gaye hain. Test me 30 second per question ka timer hai, aur submit karne par har question ka explanation milta hai.
Neeche is set ke kuch questions hain — inhi par aapka timed test banega. Answer dekhne ke liye “Answer” par click karein.
Evaluating the four fundamental interactions in nature reveals vastly different coupling strengths and operational ranges. Which fundamental force possesses the maximum relative strength, and what is its operational range?
प्रकृति में चार मौलिक अंतःक्रियाओं (fundamental interactions) का मूल्यांकन अत्यधिक भिन्न युग्मन शक्तियों और परिचालन सीमाओं को उजागर करता है। किस मौलिक बल में अधिकतम सापेक्ष शक्ति होती है, और इसकी परिचालन सीमा क्या है?
(A) Strong Nuclear Force (Relative Strength: 10³⁸); Range: Very short (nuclear size < 10⁻¹⁵ m) | प्रबल नाभिकीय बल (सापेक्ष शक्ति: 10³⁸); सीमा: बहुत छोटी (नाभिकीय आकार < 10⁻¹⁵ m)
(B) Electromagnetic Force (Relative Strength: 10³⁶); Range: Infinite | विद्युत चुंबकीय बल (सापेक्ष शक्ति: 10³⁶); सीमा: अनंत
(C) Weak Nuclear Force (Relative Strength: 10²⁵); Range: Sub-nuclear size (< 10⁻¹⁶ m) | दुर्बल नाभिकीय बल (सापेक्ष शक्ति: 10²⁵); सीमा: उप-नाभिकीय आकार (< 10⁻¹⁶ m)
(D) Gravitational Force (Relative Strength: 1); Range: Infinite | गुरुत्वाकर्षण बल (सापेक्ष शक्ति: 1); सीमा: अनंत
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Strong Nuclear Force (Relative Strength: 10³⁸); Range: Very short (nuclear size < 10⁻¹⁵ m) | प्रबल नाभिकीय बल (सापेक्ष शक्ति: 10³⁸); सीमा: बहुत छोटी (नाभिकीय आकार < 10⁻¹⁵ m)Explanation: Fundamental forces nature ke char basic interactions hain jo universe ke sabhi physical phenomena ko govern karte hain. • Option 1 is Correct because **Strong Nuclear Force** nature ka sabse shaktishali bal hai jiski relative strength 10³⁸ hoti hai (agar gravity ko 1 mana jaye). Lekin iska operational range **extremely short** hota hai jo sirf nuclear dimensions (< 10⁻¹⁵ m ya ~ 1 to 3 fm) tak simit rehta hai aur protons tatha neutrons ko nucleus ke andar bind karke rakhta hai. • Option 2 is Incorrect because electromagnetic force relative strength (10³⁶) me dusre sthan par hai, sabse strong nahi. • Option 3 is Incorrect because weak nuclear force beta decay me operate karta hai aur iski relative strength 10²⁵ hoti hai. • Option 4 is Incorrect because gravitational force universe ka sabse kamzor fundamental force hai (1).
Physical forces are classified into contact forces and field forces based on interaction mechanisms. Which choice correctly pairs a Field Force with its defining physical characteristic?
भौतिक बलों को अंतःक्रिया तंत्र के आधार पर संपर्क बल (contact forces) और क्षेत्र बल (field forces) में वर्गीकृत किया जाता है। कौन सा विकल्प किसी क्षेत्र बल को उसकी परिभाषित भौतिक विशेषता के साथ सही ढंग से जोड़ता है?
(A) Electrostatic Force: Acts between charged bodies at a distance without requiring physical contact, mediated through an electric field. | इलेक्ट्रोस्टैटिक बल: भौतिक संपर्क की आवश्यकता के बिना दूरी पर स्थित आवेशित पिंडों के बीच कार्य करता है, जो विद्युत क्षेत्र के माध्यम से मध्यस्थता करता है।
(B) Viscous Drag Force: Operates across infinite spatial vacuum without molecular contact. | श्यान खिंचाव बल (Viscous Drag Force): आणविक संपर्क के बिना अनंत स्थानिक निर्वात में संचालित होता है।
(C) Frictional Force: Acts without physical contact via space metric distortion. | घर्षण बल: अंतरिक्ष मीट्रिक विरूपण के माध्यम से बिना किसी भौतिक संपर्क के कार्य करता है।
(D) Tensional Force: Operates as an action-at-a-distance field force inside ropes. | तनाव बल (Tensional Force): रस्सियों के अंदर दूरी पर क्रिया करने वाले क्षेत्र बल के रूप में कार्य करता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Electrostatic Force: Acts between charged bodies at a distance without requiring physical contact, mediated through an electric field. | इलेक्ट्रोस्टैटिक बल: भौतिक संपर्क की आवश्यकता के बिना दूरी पर स्थित आवेशित पिंडों के बीच कार्य करता है, जो विद्युत क्षेत्र के माध्यम से मध्यस्थता करता है।Explanation: Forces ko unke interaction mechanism ke aadhar par Contact forces (direct physical touch) aur Field forces (non-contact/action-at-a-distance) me classify kiya jata hai. • Option 1 is Correct because **Field Forces (Non-contact forces)** bina kisi physical touch ke distance par operate karte hain jise field mediation kehte hain; **Electrostatic Force** Coulomb's law [F = (k · q₁ · q₂) / r²] ke anusar electric field lines ke madhyam se do charges ke beech vacuum me bhi act karta hai. • Option 2 is Incorrect because viscous drag fluids ki adjacent layers ke physical contact aur molecular momentum transfer par depend karta hai, vacuum me nahi. • Option 3 is Incorrect because frictional force do surfaces ke direct mechanical contact aur interlocking of microscopic irregularities se arise hota hai. • Option 4 is Incorrect because tension rope ke molecules ke internal electromagnetic intermolecular contact forces se generate hota hai, field force nahi hai.
In 1687, Sir Isaac Newton published his landmark treatise 'Principia', establishing three laws of motion. What alternative designation is formally given to Newton's First Law of Motion, and what property does it define?
1687 में, सर आइजैक न्यूटन ने अपना ऐतिहासिक ग्रंथ 'प्रिंसिपिया' प्रकाशित किया, जिसमें गति के तीन नियमों की स्थापना की गई। न्यूटन के गति के प्रथम नियम को औपचारिक रूप से क्या वैकल्पिक नाम दिया गया है, और यह किस गुण को परिभाषित करता है?
(A) Law of Action-Reaction; defines momentum conservation | क्रिया-प्रतिक्रिया का नियम; संवेग संरक्षण को परिभाषित करता है
(B) Law of Impulsive Force; defines kinetic friction limits | आवेगी बल का नियम; गतिक घर्षण सीमाओं को परिभाषित करता है
(C) Law of Inertia; defines the inherent tendency of a body to resist changes in its state of rest or uniform motion along a straight line | जड़त्व का नियम (Law of Inertia); किसी पिंड की अपनी विराम अवस्था या एक सीधी रेखा में एकसमान गति की स्थिति में परिवर्तन का विरोध करने की अंतर्निहित प्रवृत्ति को परिभाषित करता है
(D) Law of Universal Gravitation; defines orbital acceleration | सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण का नियम; कक्षीय त्वरण को परिभाषित करता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Law of Inertia; defines the inherent tendency of a body to resist changes in its state of rest or uniform motion along a straight line | जड़त्व का नियम (Law of Inertia); किसी पिंड की अपनी विराम अवस्था या एक सीधी रेखा में एकसमान गति की स्थिति में परिवर्तन का विरोध करने की अंतर्निहित प्रवृत्ति को परिभाषित करता हैExplanation: Newton's First Law of Motion classical mechanics ki foundation hai jo Galileo ke inertia concept par based hai. • Option 1 is Incorrect because Law of Action-Reaction Newton ka Third Law hai jo mutual interaction forces ko describe karta hai. • Option 2 is Incorrect because impulse Newton ke Second Law se derive hota hai. • Option 3 is Correct because Newton ke First Law ko **Law of Inertia (जड़त्व का नियम)** kaha jata hai; yeh state karta hai ki koi bhi vastu apni rest ya uniform linear motion ki state ko tab tak maintain rakhti hai jab tak uspar koi external unbalanced force apply na ho, aur yeh **Inertia** ko matter ki fundamental inherent property ke roop me define karta hai. • Option 4 is Incorrect because Universal Gravitation ek separate fundamental inverse-square law hai.
Evaluating everyday inertial phenomena distinguishes between inertia of rest, motion, and direction. Why do fruits and leaves detach and fall when a fruit tree branch is vigorously shaken?
दैनिक जड़त्वीय परिघटनाओं का मूल्यांकन विश्राम (rest), गति (motion), और दिशा (direction) के जड़त्व के बीच अंतर करता है। जब फलदार वृक्ष की शाखा को तेजी से हिलाया जाता है, तो फल और पत्तियां अलग होकर क्यों गिर जाते हैं?
(A) Branch motion creates a magnetic field that repels organic tissue. | शाखा की गति एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है जो कार्बनिक ऊतकों को पीछे हटाती है।
(B) The branch is brought into rapid motion by the applied force, while the attached fruits/leaves tend to remain at rest due to Inertia of Rest, causing them to detach. | लागू बल द्वारा शाखा को तेजी से गति में लाया जाता है, जबकि जुड़े हुए फल/पत्तियां विश्राम के जड़त्व (Inertia of Rest) के कारण स्थिर रहने की प्रवृत्ति रखती हैं, जिससे वे अलग हो जाती हैं।
(C) The force applied to the trunk is converted directly into gravitational weight. | तने पर लगाया गया बल सीधे गुरुत्वाकर्षण भार में परिवर्तित हो जाता है।
(D) Air friction heats the stem and melts the cell wall adhesive. | हवा का घर्षण तने को गर्म करता है और कोशिका भित्ति के चिपकने वाले पदार्थ को पिघला देता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) The branch is brought into rapid motion by the applied force, while the attached fruits/leaves tend to remain at rest due to Inertia of Rest, causing them to detach. | लागू बल द्वारा शाखा को तेजी से गति में लाया जाता है, जबकि जुड़े हुए फल/पत्तियां विश्राम के जड़त्व (Inertia of Rest) के कारण स्थिर रहने की प्रवृत्ति रखती हैं, जिससे वे अलग हो जाती हैं।Explanation: Inertia of Rest kisi body ki wo physical tendency hai jiske karan wo apni stationary state me rehna chahti hai jab tak external force na lage. • Option 1 is Incorrect because biological plant tissues me koi magnetic repulsion mechanism nahi hota. • Option 2 is Correct because jab ped ki daali (branch) ko jor se hilaya jata hai, toh external force daali ko rapid motion me le aata hai, par attached fruits aur leaves **Inertia of Rest** ke karan stationary rehne ki koshish karte hain; is relative movement se unke connecting stems par mechanical shear stress generate hota hai aur wo toot kar gravity ke karan niche gir jate hain. • Option 3 is Incorrect because applied force gravitational weight me convert nahi hota. • Option 4 is Incorrect because stem par koi thermal heating ya melting nahi hoti.
When a table cloth laden with heavy ceramic dishes is pulled suddenly and rapidly in a horizontal direction, the cloth slides out while the dishes remain stationary on the table. What physical principle governs this phenomenon?
जब भारी सिरेमिक बर्तनों से भरी मेजपोश (table cloth) को क्षैतिज दिशा में अचानक और तेजी से खींचा जाता है, तो मेजपोश बाहर निकल जाता है जबकि बर्तन मेज पर ही स्थिर रहते हैं। कौन सा भौतिक सिद्धांत इस परिघटना को नियंत्रित करता है?
(A) Conversion of static friction into nuclear strong force. | स्थैतिक घर्षण का प्रबल नाभिकीय बल में रूपांतरण।
(B) Inertia of Rest of the dishes, combined with the short duration of the applied force preventing significant momentum transfer via friction. | बर्तनों का विश्राम का जड़त्व (Inertia of Rest), साथ ही लागू बल की छोटी अवधि जो घर्षण के माध्यम से महत्वपूर्ण संवेग हस्तांतरण को रोकती है।
(C) Complete absence of normal reaction force between dishes and cloth. | बर्तनों और कपड़े के बीच सामान्य प्रतिक्रिया बल का पूर्ण अभाव।
(D) Inertia of Motion of the dishes overcoming gravity. | बर्तनों की गति का जड़त्व गुरुत्वाकर्षण पर काबू पा रहा है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Inertia of Rest of the dishes, combined with the short duration of the applied force preventing significant momentum transfer via friction. | बर्तनों का विश्राम का जड़त्व (Inertia of Rest), साथ ही लागू बल की छोटी अवधि जो घर्षण के माध्यम से महत्वपूर्ण संवेग हस्तांतरण को रोकती है।Explanation: Tablecloth trick classical mechanics me inertia aur frictional impulse ke interaction ka classic manifestation hai. • Option 1 is Incorrect because friction electromagnetic origin ka hota hai aur nuclear forces me convert nahi hota. • Option 2 is Correct because dishes par unke mass ke karan **Inertia of Rest** act karta hai; jab cloth ko bohot high speed aur sudden jerk se kheencha jata hai, toh contact time (Δt → 0) bohot chhota hota hai jisse frictional impulse (J = F × Δt) dishes ko move karne ke liye required momentum impart nahi kar pata aur dishes table par stationary reh jati hain. • Option 3 is Incorrect because normal reaction (N = mg) table surface par consistently present rehta hai. • Option 4 is Incorrect because dishes initially rest par hoti hain, unme inertia of motion nahi hota.
A heavy commercial truck and a light passenger car are moving at identical speeds along a highway. Why is a significantly greater braking force required to stop the truck compared to the car within the same stopping time?
एक भारी वाणिज्यिक ट्रक और एक हल्का यात्री कार राजमार्ग पर समान गति से चल रहे हैं। समान रोकने के समय के भीतर कार की तुलना में ट्रक को रोकने के लिए काफी अधिक ब्रेकिंग बल की आवश्यकता क्यों होती है?
(A) Because the heavy truck possesses much higher linear momentum (p = m · v) due to its large mass, requiring a greater force to produce the same rate of change of momentum. | क्योंकि भारी ट्रक में अपने बड़े द्रव्यमान के कारण बहुत अधिक रेखीय संवेग (p = m · v) होता है, जिससे संवेग परिवर्तन की समान दर उत्पन्न करने के लिए अधिक बल की आवश्यकता होती है।
(B) Because the truck experiences zero gravitational inertia. | क्योंकि ट्रक शून्य गुरुत्वाकर्षण जड़त्व का अनुभव करता है।
(C) Because the car possesses higher kinetic friction than the truck. | क्योंकि कार में ट्रक की तुलना में अधिक गतिक घर्षण होता है।
(D) Because the speed of the car decreases exponentially due to air drag. | क्योंकि वायु प्रतिरोध के कारण कार की गति तेजी से घटती है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Because the heavy truck possesses much higher linear momentum (p = m · v) due to its large mass, requiring a greater force to produce the same rate of change of momentum. | क्योंकि भारी ट्रक में अपने बड़े द्रव्यमान के कारण बहुत अधिक रेखीय संवेग (p = m · v) होता है, जिससे संवेग परिवर्तन की समान दर उत्पन्न करने के लिए अधिक बल की आवश्यकता होती है।Explanation: Linear momentum (p = m · v) kisi moving body me quantity of motion ko quantify karta hai aur force ke effect ko determine karta hai. • Option 1 is Correct because Linear Momentum p = m · v mass ke directly proportional hota hai; saman velocity (v) hone par bhi heavy truck ka mass bohot zyada hone ke karan uska initial momentum bohot high hota hai; Newton ke Second Law [F = Δp / Δt] ke anusar same time interval (Δt) me truck ke massive momentum ko zero karne ke liye **proportionately bohot bada braking force** chahiye hota hai [F = m(v - u) / t ⇒ F ∝ m]. • Option 2 is Incorrect because mass badhne se inertia hamesha badhta hai, zero nahi hota. • Option 3 is Incorrect because stopping force external braking force par depend karta hai, na ki tyre friction ranking par. • Option 4 is Incorrect because high-mass deceleration me braking force air drag se vastly dominant hota hai.
A high-velocity bullet fired from a rifle easily pierces a wooden plank, whereas a stone of identical mass thrown by hand bounces off the plank. What momentum relation explains this difference in penetration capability?
राइफल से दागी गई उच्च-वेग वाली गोली लकड़ी के तख्ते को आसानी से भेद देती है, जबकि हाथ से फेंका गया समान द्रव्यमान का पत्थर तख्ते से टकराकर वापस आ जाता है। कौन सा संवेग संबंध प्रवेश क्षमता में इस अंतर की व्याख्या करता है?
(A) The stone possesses higher inertia of direction than the bullet. | पत्थर में गोली की तुलना में दिशा का जड़त्व अधिक होता है।
(B) The stone undergoes elastic deformation that cancels its momentum. | पत्थर लोचदार विरूपण से गुजरता है जो इसके संवेग को रद्द कर देता है।
(C) The bullet loses mass upon contact to generate rocket thrust. | रॉकेट थ्रस्ट उत्पन्न करने के लिए गोली संपर्क पर द्रव्यमान खो देती है।
(D) The high velocity of the bullet imparts a vastly greater linear momentum (p = m · v), exerting a much higher impulsive impact force over a tiny area during collision. | गोली का उच्च वेग बहुत अधिक रेखीय संवेग (p = m · v) प्रदान करता है, जो टकराव के दौरान एक छोटे से क्षेत्र पर बहुत अधिक आवेगी प्रभाव बल लगाता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) The high velocity of the bullet imparts a vastly greater linear momentum (p = m · v), exerting a much higher impulsive impact force over a tiny area during collision. | गोली का उच्च वेग बहुत अधिक रेखीय संवेग (p = m · v) प्रदान करता है, जो टकराव के दौरान एक छोटे से क्षेत्र पर बहुत अधिक आवेगी प्रभाव बल लगाता है।Explanation: Penetration aur impact dynamics body ke linear momentum aur localized pressure concentration par depend karte hain. • Option 1 is Incorrect because inertia of direction straight motion maintain karta hai, penetration depth determine nahi karta. • Option 2 is Incorrect because stone ka bounce hona rigid impact aur low momentum ke karan hota hai. • Option 3 is Incorrect because bullet solid lead/copper rehti hai aur koi mass loss se rocket thrust generate nahi karti. • Option 4 is Correct because Linear Momentum p = m · v mass aur velocity dono ka product hai; bhale hi bullet aur stone ka mass m equal ho, par rifle se fired bullet ki velocity (v ~ 600 to 900 m/s) hand-thrown stone (v ~ 15 to 20 m/s) se exponentially zyada hoti hai, jisse bullet ka **linear momentum bohot high** hota hai; impact ke dauran ye massive momentum millisecond me transfer hokar tiny tip area par immense pressure (P = F / A) create karta hai jo wood ke fibers ko shear karke pierce kar deta hai.
The Law of Conservation of Linear Momentum governs isolated physical systems. What condition is strictly mandatory for the total linear momentum of a multi-body system to remain constant over time?
रेखीय संवेग संरक्षण का नियम (Law of Conservation of Linear Momentum) अलग-थलग भौतिक प्रणालियों को नियंत्रित करता है। बहु-पिंड प्रणाली का कुल रेखीय संवेग समय के साथ स्थिर रहने के लिए कौन सी स्थिति सख्ती से अनिवार्य है?
(A) The system must absorb heat energy continuously from surroundings. | प्रणाली को परिवेश से लगातार ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित करना चाहिए।
(B) Zero net external force must act upon the system (ΣF_ext = 0). | प्रणाली पर शून्य शुद्ध बाहरी बल कार्य करना चाहिए (ΣF_ext = 0)।
(C) All internal forces between constituent bodies must vanish completely. | घटक निकायों के बीच सभी आंतरिक बलों को पूरी तरह से गायब होना चाहिए।
(D) The bodies must move exclusively along circular paths at constant speed. | पिंडों को विशेष रूप से स्थिर गति से वृत्ताकार पथों पर चलना चाहिए।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Zero net external force must act upon the system (ΣF_ext = 0). | प्रणाली पर शून्य शुद्ध बाहरी बल कार्य करना चाहिए (ΣF_ext = 0)।Explanation: Law of Conservation of Linear Momentum physics ke fundamental conservation principles me se ek hai jo space ki translational symmetry se originate hota hai. • Option 1 is Incorrect because thermal heat absorption ka linear momentum conservation se koi direct relation nahi hai. • Option 2 is Correct because Newton's Second Law of Motion [F_ext = dP_total / dt] ke anusar, agar kisi system par lagne wala **net external force zero ho (ΣF_ext = 0)**, toh dP / dt = 0, jiska matlab hai ki system ka total vector linear momentum time ke sath strictly constant ya conserved rehta hai. • Option 3 is Incorrect because internal forces Newton ke Third Law ke tahat equal and opposite action-reaction pairs me act karke aapas me cancel out ho jate hain aur total momentum ko affect nahi karte. • Option 4 is Incorrect because circular motion me continuous centripetal acceleration hota hai jisse velocity direction change hoti hai.
Rocket propulsion operates on the continuous ejection of high-temperature combustion gases from a rear nozzle. Which fundamental physical law governs the forward acceleration of a rocket in space?
रॉकेट प्रणोदन (Rocket propulsion) पिछले नोजल से उच्च तापमान दहन गैसों के निरंतर उत्सर्जन पर काम करता है। कौन सा मौलिक भौतिक नियम अंतरिक्ष में रॉकेट के आगे के त्वरण को नियंत्रित करता है?
(A) Law of Conservation of Linear Momentum (and Newton's Third Law of Motion) | रेखीय संवेग संरक्षण का नियम (और न्यूटन का गति का तीसरा नियम)
(B) Kepler's Law of Equal Areas | केप्लर का समान क्षेत्रफल का नियम
(C) Pascal's Law of Fluid Pressure Transmission | द्रव दाब संचरण का पास्कल का नियम
(D) Coulomb's Inverse Square Law | कूलॉम का व्युत्क्रम वर्ग नियम
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Law of Conservation of Linear Momentum (and Newton's Third Law of Motion) | रेखीय संवेग संरक्षण का नियम (और न्यूटन का गति का तीसरा नियम)Explanation: Rocket propulsion variable mass system [m(t)] ka classic practical application hai jo space vacuum me perform karta hai. • Option 1 is Correct because Rocket Propulsion **Law of Conservation of Linear Momentum** aur **Newton's Third Law of Motion** par operate karta hai; combustion chamber me fuel burn hokar high-velocity exhaust gases piche eject hoti hain jo backward momentum carry karti hain; external force na hone ke karan total momentum conserve karne ke liye rocket body par equal and opposite forward momentum (m · Δv) impart hota hai, jisse continuous forward thrust milta hai. • Option 2 is Incorrect because Kepler's laws gravitational orbital motion describe karte hain, engine thrust nahi. • Option 3 is Incorrect because Pascal's law static enclosed fluids ke hydraulic pressure transmission se related hai. • Option 4 is Incorrect because Coulomb's law static electric charges ke beech forces quantify karta hai.
When a bullet is fired from a heavy rifle, the rifle kicks backward against the shooter's shoulder. What determines the recoil velocity (v_recoil) of the rifle of mass M firing a bullet of mass m at velocity v?
जब किसी भारी राइफल से गोली दागी जाती है, तो राइफल निशानेबाज़ के कंधे पर पीछे की ओर झटका देती है। v वेग से m द्रव्यमान की गोली दागने वाली M द्रव्यमान की राइफल का रीकॉइल वेग (v_recoil) क्या निर्धारित करता है?
(A) v_recoil = + (M · v) / m | v_recoil = + (M · v) / m
(B) v_recoil = √(M · m · v) | v_recoil = √(M · m · v)
(C) v_recoil = - (m · v) / M | v_recoil = - (m · v) / M
(D) v_recoil = 0 | v_recoil = 0
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) v_recoil = - (m · v) / M | v_recoil = - (m · v) / MExplanation: Gun-bullet system firing ke dauran isolated system form karta hai jisme initial state rest par hoti hai. • Option 1 is Incorrect because masses ka ratio inverted hai aur positive sign forward motion show karta hai. • Option 2 is Incorrect because momentum linear vector sum hota hai, square-root formulation nahi. • Option 3 is Correct because Firing se pehle initial momentum P_i = 0 hota hai; Law of Conservation of Linear Momentum ke anusar final momentum bhi zero hona chahiye: P_f = M · v_recoil + m · v = 0; Is equation ko solve karne par recoil velocity **v_recoil = - (m · v) / M** milti hai; Negative sign yeh indicate karta hai ki rifle bullet ki direction ke theek opposite (backward) move karti hai. • Option 4 is Incorrect because action-reaction force pair rifle par non-zero impulse create karta hai jisse recoil non-zero rehta hai.
Impulse represents the net effect of a large force acting over a brief time duration. What is the mathematical relationship between Impulse, force, impact duration, and linear momentum change?
आवेग (Impulse) संक्षिप्त समयांतराल पर कार्य करने वाले बड़े बल के शुद्ध प्रभाव का प्रतिनिधित्व करता है। आवेग, बल, प्रभाव अवधि और रेखीय संवेग परिवर्तन के बीच गणितीय संबंध क्या है?
(A) Impulse = F / t = Total Kinetic Energy | आवेग = F / t = कुल गतिज ऊर्जा
(B) Impulse = F × t = Δp (Change in Linear Momentum) | आवेग = F × t = Δp (रेखीय संवेग में परिवर्तन)
(C) Impulse = W / v | आवेग = W / v
(D) Impulse = m · a² | आवेग = m · a²
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Impulse = F × t = Δp (Change in Linear Momentum) | आवेग = F × t = Δp (रेखीय संवेग में परिवर्तन)Explanation: Impulse mechanics me force ke time-integral effect ko represent karta hai jab large force bohot small time ke liye act karta hai. • Option 1 is Incorrect because Force ko time se divide karne se rate of force banta hai, impulse nahi. • Option 2 is Correct because **Impulse-Momentum Theorem** ke anusar Impulse (J) force aur time duration ka product hota hai: **J = F × Δt = Δp = m · v - m · u**. Newton ke Second Law (F = Δp / Δt) ko rearrange karne par total impulse body ke **Change in Linear Momentum (Δp)** ke strictly equal hota hai; iski SI unit N·s ya kg·m/s hoti hai. • Option 3 is Incorrect because Work Done / Velocity momentum ka dimensional ratio hota hai, direct impulse formula nahi. • Option 4 is Incorrect because m · a² dimensionally invalid formula hai.
Cricket fielders draw their hands backward while catching a fast-moving cricket ball. What physical mechanism reduces the impact force felt on the fielder's hands?
क्रिकेट के क्षेत्ररक्षक तेजी से आती हुई क्रिकेट गेंद को लपकते (कैच लेते) समय अपने हाथों को पीछे की ओर खींचते हैं। कौन सा भौतिक तंत्र क्षेत्ररक्षक के हाथों पर महसूस होने वाले प्रभाव बल को कम करता है?
(A) Increasing the impact time duration (Δt) during momentum change reduces the stopping force (F = Δp / Δt) exerted on the hands. | संवेग परिवर्तन के दौरान प्रभाव समय अवधि (Δt) को बढ़ाने से हाथों पर लगने वाला निरोधक बल (F = Δp / Δt) कम हो जाता है।
(B) Increasing hand friction stops the ball instantly without force. | हाथ का घर्षण बढ़ने से गेंद बिना किसी बल के तुरंत रुक जाती है।
(C) Drawing hands back converts kinetic energy into gravity. | हाथ पीछे खींचने से गतिज ऊर्जा गुरुत्वाकर्षण में बदल जाती है।
(D) Drawing hands back decreases the mass of the ball. | हाथ पीछे खींचने से गेंद का द्रव्यमान कम हो जाता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Increasing the impact time duration (Δt) during momentum change reduces the stopping force (F = Δp / Δt) exerted on the hands. | संवेग परिवर्तन के दौरान प्रभाव समय अवधि (Δt) को बढ़ाने से हाथों पर लगने वाला निरोधक बल (F = Δp / Δt) कम हो जाता है।Explanation: Cricket ball catch karna Newton ke Second Law aur Impulse-Momentum theorem ka classic real-world demonstration hai. • Option 1 is Correct because fast aati hui ball ka initial momentum p fix hota hai jise catch karke zero karna hota hai (Δp = constant); Newton ke Second Law formula **F = Δp / Δt** ke anusar, jab fielder catch lete waqt haath piche kheenchta hai toh wo momentum change hone ka **time duration (Δt) badha deta hai**; denominator Δt badhne se hands par lagne wala average impact force F drastically kam ho jata hai jisse fingers injure hone se bach jati hain. • Option 2 is Incorrect because instantaneous stopping (Δt → 0) impact force ko infinite/extreme karta hai, zero nahi. • Option 3 is Incorrect because kinetic energy muscle work aur heat me absorb hoti hai, gravity me nahi. • Option 4 is Incorrect because ball ka mass (m ≈ 160 g) invariant rehta hai.
Glassware, ceramics, and chinaware items are packed wrapped in soft materials like straw or bubble wrap during transportation. Why does soft packaging prevent breakage during jerks or collisions?
परिवहन के दौरान कांच के सामान, सिरेमिक और चीनी मिट्टी के बर्तनों को भूसे या बबल रैप जैसी नरम सामग्री में लपेटकर पैक किया जाता है। झटके या टकराव के दौरान नरम पैकेजिंग टूटने से कैसे बचाती है?
(A) Soft straw eliminates the mass of the glass objects. | नरम भूसा कांच की वस्तुओं के द्रव्यमान को समाप्त कर देता है।
(B) Soft packaging materials deform under impact, increasing the collision time duration (Δt) and thereby reducing the damaging impact force (F = Δp / Δt). | नरम पैकेजिंग सामग्री प्रभाव के तहत विकृत हो जाती है, जिससे टकराव का समय अंतराल (Δt) बढ़ जाता है और इस प्रकार हानिकारक प्रभाव बल (F = Δp / Δt) कम हो जाता है।
(C) Soft wrap creates a vacuum that repels physical forces. | सॉफ्ट रैप एक निर्वात बनाता है जो भौतिक बलों को दूर करता है।
(D) Straw turns kinetic energy into permanent static electric charge. | भूसा गतिज ऊर्जा को स्थायी स्थैतिक विद्युत आवेश में बदल देता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Soft packaging materials deform under impact, increasing the collision time duration (Δt) and thereby reducing the damaging impact force (F = Δp / Δt). | नरम पैकेजिंग सामग्री प्रभाव के तहत विकृत हो जाती है, जिससे टकराव का समय अंतराल (Δt) बढ़ जाता है और इस प्रकार हानिकारक प्रभाव बल (F = Δp / Δt) कम हो जाता है।Explanation: Fragile goods packaging shock absorption aur impulse buffering ke mechanical physics principles par rely karti hai. • Option 1 is Incorrect because packaging material object ke mass ko alter nahi kar sakta. • Option 2 is Correct because transit vehicle ke jerks ya falling ke dauran fragile glassware ka momentum abruptly change hota hai; straw, thermocol ya bubble wrap compressive cushioning provide karte hain jo collision impact ke **time duration (Δt) ko prolong kar dete hain**; formula F = Δp / Δt ke mutabiq Δt badhne se glass items par deliver hone wala **peak impact force F threshold breaking stress se niche rehta hai**, jisse breakage prevent ho jati hai. • Option 3 is Incorrect because packaging air compression cushioning par work karti hai, vacuum force repulsion par nahi. • Option 4 is Incorrect because kinetic energy material deformation aur elastic work me dissipate hoti hai.
Evaluating the apparent weight (R) of a person of mass M inside an elevator (lift) reveals dynamic variations depending on acceleration. What is the apparent weight experienced when the elevator accelerates vertically upward at acceleration a?
एक लिफ्ट के भीतर M द्रव्यमान के व्यक्ति के आभासी भार (R) का मूल्यांकन त्वरण के आधार पर गतिक परिवर्तनों को उजागर करता है। जब लिफ्ट त्वरण a के साथ लंबवत ऊपर की ओर त्वरित होती है तो व्यक्ति द्वारा अनुभव किया जाने वाला आभासी भार क्या होता है?
(A) R = 0 | R = 0
(B) R = M · g | R = M · g
(C) R = M(g + a) | R = M(g + a)
(D) R = M(g - a) | R = M(g - a)
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) R = M(g + a) | R = M(g + a)Explanation: Elevator me apparent weight person ke feet aur weighing machine surface ke beech lagne wale normal reaction force (R) se measure hota hai. • Option 1 is Incorrect because R = 0 free-fall (a = g downwards) me weightlessness ko represent karta hai. • Option 2 is Incorrect because R = M · g tab hota hai jab lift stationary ho ya uniform constant velocity (a = 0) se move kar rahi ho. • Option 3 is Correct because jab lift upward accelerate (+a) karti hai, toh person par do forces lagte hain: downward gravity (M · g) aur upward normal reaction (R); Net dynamic equation: R - M · g = M · a ⇒ **R = M(g + a)**. Chunki normal reaction R > M · g ho jata hai, isliye weighing scale higher reading show karta hai aur person apne actual weight se **heavier feel karta hai**. • Option 4 is Incorrect because R = M(g - a) downward acceleration ka formula hai jisme person lighter feel karta hai.
An elevator cable snaps suddenly, causing the elevator car to plunge downward in free fall under gravity (a = g). What apparent weight does an occupant experience during this free-fall descent?
एक लिफ्ट की केबल अचानक टूट जाती है, जिससे लिफ्ट कार गुरुत्वाकर्षण के तहत मुफ़्त पतन (free fall, a = g) में नीचे की ओर गिरती है। इस मुफ़्त-पतन के दौरान एक यात्री को क्या आभासी भार महसूस होता है?
(A) Apparent weight equals actual static weight M · g. | आभासी भार वास्तविक स्थिर भार M · g के बराबर होता है।
(B) Apparent weight doubles to R = 2M · g. | आभासी भार दोगुना होकर R = 2M · g हो जाता है।
(C) Apparent weight becomes strictly Zero [R = M(g - g) = 0], inducing a state of Weightlessness. | आभासी भार पूरी तरह से शून्य [R = M(g - g) = 0] हो जाता है, जिससे भारहीनता (Weightlessness) की स्थिति उत्पन्न होती है।
(D) Apparent weight becomes negative, sticking the person to the floor with double force. | आभासी भार ऋणात्मक हो जाता है, जिससे व्यक्ति दोहरे बल के साथ फर्श पर चिपक जाता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Apparent weight becomes strictly Zero [R = M(g - g) = 0], inducing a state of Weightlessness. | आभासी भार पूरी तरह से शून्य [R = M(g - g) = 0] हो जाता है, जिससे भारहीनता (Weightlessness) की स्थिति उत्पन्न होती है।Explanation: Free-fall mechanics me body solely gravity ke acceleration (g) ke under accelerate hoti hai bina kisi supporting contact force ke. • Option 1 is Incorrect because M · g stationary ground frame me hota hai, accelerating frame me nahi. • Option 2 is Incorrect because weight doubling upward acceleration (a = g upwards) me hoti hai. • Option 3 is Correct because jab lift cable snap ho jati hai, toh lift car downward acceleration a = g se fall karti hai; downward motion formula R = M(g - a) me a = g substitute karne par: **R = M(g - g) = 0**. Chunki floor aur person ke feet dono exact same rate (g) se accelerate ho rahe hain, isliye unke beech normal contact reaction zero ho jata hai aur person **Weightlessness (भारहीनता)** experience karta hai. • Option 4 is Incorrect because negative reaction tab banta jab downward acceleration a > g ho jaye.
Frictional forces oppose relative sliding motion between contacting surfaces. What type of friction opposes motion before actual relative sliding begins, and what is its special dynamic characteristic?
घर्षण बल संपर्क करने वाली सतहों के बीच सापेक्ष फिसलने की गति का विरोध करते हैं। वास्तविक सापेक्ष फिसलने शुरू होने से पहले किस प्रकार का घर्षण गति का विरोध करता है, और इसकी विशेष गतिक विशेषता क्या है?
(A) Static Friction; it is a self-adjusting force that increases equal to applied external force up to limiting friction (f_s ≤ μ_s · R). | स्थैतिक घर्षण; यह एक स्व-समायोजन बल (self-adjusting force) है जो सीमांत घर्षण (f_s ≤ μ_s · R) तक लागू बाहरी बल के बराबर बढ़ता है।
(B) Kinetic Friction; it remains strictly constant regardless of applied force. | गतिक घर्षण; यह लागू बल की परवाह किए बिना सख्ती से स्थिर रहता है।
(C) Fluid Drag; it is independent of velocity. | द्रव ड्रैग; यह वेग से स्वतंत्र है।
(D) Rolling Friction; it exceeds kinetic friction by ten times. | रोलिंग घर्षण; यह गतिक घर्षण से दस गुना अधिक होता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Static Friction; it is a self-adjusting force that increases equal to applied external force up to limiting friction (f_s ≤ μ_s · R). | स्थैतिक घर्षण; यह एक स्व-समायोजन बल (self-adjusting force) है जो सीमांत घर्षण (f_s ≤ μ_s · R) तक लागू बाहरी बल के बराबर बढ़ता है।Explanation: Dry friction (Coulomb friction) contacting solid surfaces ke relative motion ko oppose karta hai aur motion ke threshold ke basis par divide hota hai. • Option 1 is Correct because **Static Friction** wo opposing force hai jo body par applied external force ko resist karta hai jab tak body rest par rehti hai; iska sabse unique characteristic yeh hai ki yeh **Self-Adjusting Force** hota hai—jaise jaise applied force 0 se badhta hai, opposing static friction bhi exactly applied force ke barabar badhta rehta hai jab tak ki wo apni maximum peak value **Limiting Friction (f_L = μ_s · R)** tak na pahunch jaye. • Option 2 is Incorrect because kinetic friction tab act karta hai jab actual relative sliding start ho chuki hoti hai. • Option 3 is Incorrect because fluid drag velocity ke directly proportional ya squared proportional (F_d ∝ v²) hota hai. • Option 4 is Incorrect because rolling friction kinetic friction se vastly smaller hota hai.
Comparing different categories of frictional forces reveals distinct magnitude hierarchies. How do the coefficients of static friction (μ_s), kinetic friction (μ_k), and rolling friction (μ_r) rank relative to one another?
घर्षण बलों की विभिन्न श्रेणियों की तुलना करने पर विशिष्ट परिमाण पदानुक्रम (magnitude hierarchies) का पता चलता है। स्थैतिक घर्षण (μ_s), गतिक घर्षण (μ_k), और रोलिंग घर्षण (μ_r) के गुणांक एक दूसरे के सापेक्ष कैसे रैंक करते हैं?
(A) All three friction coefficients are identical for all materials | सभी सामग्रियों के लिए तीनों घर्षण गुणांक समान हैं
(B) Rolling Friction > Kinetic Friction > Static Friction | रोलिंग घर्षण > गतिक घर्षण > स्थैतिक घर्षण
(C) Kinetic Friction > Static Friction > Rolling Friction | गतिक घर्षण > स्थैतिक घर्षण > रोलिंग घर्षण
(D) Static Friction (Limiting) > Kinetic (Sliding) Friction ≫ Rolling Friction | स्थैतिक घर्षण (सीमांत) > गतिक (स्लाइडिंग) घर्षण ≫ रोलिंग घर्षण
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) Static Friction (Limiting) > Kinetic (Sliding) Friction ≫ Rolling Friction | स्थैतिक घर्षण (सीमांत) > गतिक (स्लाइडिंग) घर्षण ≫ रोलिंग घर्षणExplanation: Frictional resistance surface contact micro-geometry aur motion dynamics ke sath drastically vary karti hai. • Option 1 is Incorrect because material geometry aur motion mode alag-alag coefficients create karte hain. • Option 2 is Incorrect because rolling friction magnitude hierarchy me sabse weakest hota hai. • Option 3 is Incorrect because kinetic friction static limiting friction se hamesha kam hota hai. • Option 4 is Correct because Rest par microscopic surface asperities aapas me deep interlock ho jati hain, jise break karne ke liye maximum force lagta hai (**Limiting Static Friction**); jab body slide hone lagti hai toh asperities ko settle hone ka time nahi milta isliye **Kinetic Friction < Static Friction** hota hai; **Rolling Friction** me line/point contact hota hai jisme sliding shearing na hokar pure rolling deformation hoti hai, isliye **μ_s > μ_k ≫ μ_r**.
Friction is classically described as a 'necessary evil' in mechanical engineering and human everyday life. Which choice correctly pairs a major disadvantage (evil) with a mandatory advantage (necessary) of friction?
घर्षण को शास्त्रीय रूप से यांत्रिक इंजीनियरिंग और मानव दैनिक जीवन में एक 'आवश्यक बुराई' (necessary evil) के रूप में वर्णित किया गया है। कौन सा विकल्प घर्षण के एक प्रमुख नुकसान (बुराई) को एक अनिवार्य लाभ (आवश्यक) के साथ सही ढंग से जोड़ता है?
(A) Disadvantage: Prevents vehicle tires from gripping roads; Advantage: Accelerates rocket exhaust. | नुकसान: वाहन के टायरों को सड़कों पर पकड़ बनाने से रोकता है; लाभ: रॉकेट निकास को तेज करता है।
(B) Disadvantage: Causes wear and tear of machine components and energy loss as heat; Advantage: Enables walking, braking of vehicles, and writing on paper. | नुकसान: मशीन घटकों की टूट-फूट और गर्मी के रूप में ऊर्जा का नुकसान होता है; लाभ: चलना, वाहनों का ब्रेक लगाना और कागज पर लिखना संभव बनाता है।
(C) Disadvantage: Decreases CGS force units; Advantage: Increases gravitational acceleration. | नुकसान: CGS बल इकाइयों को कम करता है; लाभ: गुरुत्वाकर्षण त्वरण को बढ़ाता है।
(D) Disadvantage: Stops walking completely; Advantage: Eliminates heat in engine cylinders. | नुकसान: चलना पूरी तरह से रोक देता है; लाभ: इंजन सिलेंडरों में गर्मी को समाप्त करता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Disadvantage: Causes wear and tear of machine components and energy loss as heat; Advantage: Enables walking, braking of vehicles, and writing on paper. | नुकसान: मशीन घटकों की टूट-फूट और गर्मी के रूप में ऊर्जा का नुकसान होता है; लाभ: चलना, वाहनों का ब्रेक लगाना और कागज पर लिखना संभव बनाता है।Explanation: Friction ko physics aur mechanical engineering me 'Necessary Evil' kaha jata hai kyunki iske destructive aur indispensable aspects co-exist karte hain. • Option 1 is Incorrect because tyre grip friction ke presence se banti hai, aur rocket exhaust momentum conservation se accelerate hota hai. • Option 2 is Correct because: (1) **Why Evil (Disadvantages):** Friction machine parts me mechanical wear and tear, surface abrasion aur energy loss as unwanted heat cause karta hai jo machine efficiency ko reduce karta hai; (2) **Why Necessary (Advantages):** Ground friction ke bina human foot backward slip ho jayega aur walking impossible ho jayegi, vehicle brakes slip hokar fail ho jayenge, paper par pen/pencil ki grip nahi banegi aur nails/screws walls me hold nahi kar payengi. • Option 3 is Incorrect because friction force units ya gravity constant ko change nahi karta. • Option 4 is Incorrect because walking friction ke bina impossible hai aur friction heat generate karta hai, eliminate nahi.
Converting force measurements between international standard (SI) and CGS metric unit systems requires specific conversion scaling factors. What is the exact relationship between 1 Newton (N) and Dynes?
अंतर्राष्ट्रीय मानक (SI) और CGS मीट्रिक इकाई प्रणालियों के बीच बल मापों को परिवर्तित करने के लिए विशिष्ट रूपांतरण स्केलिंग कारकों की आवश्यकता होती है। 1 न्यूटन (N) और डाइन (Dynes) के बीच सटीक संबंध क्या है?
(A) 1 N = 10⁵ dynes | 1 N = 10⁵ dynes
(B) 1 N = 10⁻⁵ dynes | 1 N = 10⁻⁵ dynes
(C) 1 N = 10⁷ dynes | 1 N = 10⁷ dynes
(D) 1 N = 10³ dynes | 1 N = 10³ dynes
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) 1 N = 10⁵ dynes | 1 N = 10⁵ dynesExplanation: Force ki SI unit Newton (N) aur CGS unit Dyne dimensional analysis ke basic conversion rules follow karti hain. • Option 1 is Correct because Newton definition 1 N = 1 kg · m/s² hoti hai; SI units ko CGS units (1 kg = 10³ g, 1 m = 10² cm) me convert karne par: **1 N = (10³ g) × (10² cm/s²) = 10⁵ g·cm/s² = 10⁵ dynes**. • Option 2 is Incorrect because 10⁻⁵ inverse conversion (1 dyne = 10⁻⁵ N) hai. • Option 3 is Incorrect because 10⁷ work/energy ka conversion factor hai (1 Joule = 10⁷ ergs). • Option 4 is Incorrect because 10³ mass conversion (1 kg = 1000 g) ko show karta hai.
Evaluating an elevator accelerating vertically downward at acceleration a (a < g) reveals a reduction in the occupant's apparent weight. What formula gives the apparent weight (R) in this downward accelerating frame?
त्वरण a (a < g) से लंबवत नीचे की ओर त्वरित होने वाली लिफ्ट का मूल्यांकन यात्री के आभासी भार में कमी को उजागर करता है। इस नीचे की ओर त्वरित फ्रेम में आभासी भार (R) देने वाला सूत्र क्या है?
(A) R = M(a - g) | R = M(a - g)
(B) R = M(g - a) | R = M(g - a)
(C) R = M(g + a) | R = M(g + a)
(D) R = M · g + M · a² | R = M · g + M · a²
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) R = M(g - a) | R = M(g - a)Explanation: Accelerating non-inertial reference frame me apparent weight pseudo-force aur gravitational force ke vector resultant se determine hota hai. • Option 1 is Incorrect because M(a - g) sign inversion error hai. • Option 2 is Correct because jab lift downward accelerate (-a) karti hai, toh downward gravity force M · g upward normal reaction R se bada hota hai: Net equation M · g - R = M · a; Solving for apparent weight R: **R = M(g - a)**. Chunki a > 0 hai, isliye R < M · g ho jata hai aur person apne actual weight se **lighter feel karta hai**. • Option 3 is Incorrect because R = M(g + a) upward acceleration me hota hai jahan weight increase feel hota hai. • Option 4 is Incorrect because acceleration squared terms dimensionally force balance nahi karte.
Engineering applications replace sliding friction with rolling friction to improve mechanical efficiency. What physical transformation occurs when ball bearings are installed between moving machinery components?
यांत्रिक दक्षता में सुधार के लिए इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में स्लाइडिंग घर्षण को रोलिंग घर्षण से बदल दिया जाता है। गतिमान मशीनरी घटकों के बीच बॉल बेयरिंग लगाने पर कौन सा भौतिक परिवर्तन होता है?
(A) It converts highly resistive sliding kinetic friction into much smaller rolling friction by substituting surface shear with free rolling motion. | यह सतह के अपरूपण (shear) को मुक्त रोलिंग गति से प्रतिस्थापित करके अत्यधिक प्रतिरोधी स्लाइडिंग गतिक घर्षण को बहुत छोटे रोलिंग घर्षण में परिवर्तित करता है।
(B) It transforms fluid drag into static limiting friction. | यह द्रव ड्रैग को स्थैतिक सीमांत घर्षण में बदल देता है।
(C) It increases the coefficient of friction to prevent mechanical slippage. | यह यांत्रिक फिसलन को रोकने के लिए घर्षण गुणांक को बढ़ाता है।
(D) It completely eliminates all normal reaction forces between contact surfaces. | यह संपर्क सतहों के बीच सभी सामान्य प्रतिक्रिया बलों को पूरी तरह से समाप्त कर देता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) It converts highly resistive sliding kinetic friction into much smaller rolling friction by substituting surface shear with free rolling motion. | यह सतह के अपरूपण (shear) को मुक्त रोलिंग गति से प्रतिस्थापित करके अत्यधिक प्रतिरोधी स्लाइडिंग गतिक घर्षण को बहुत छोटे रोलिंग घर्षण में परिवर्तित करता है।Explanation: Rotational machinery me energy efficiency maintain karne aur thermal dissipation reduce karne ke liye bearing assemblies use hoti hain. • Option 1 is Correct because **Ball Bearings** moving inner race aur outer stationary race ke beech hardened steel balls place karte hain; sliding friction me do surfaces ek dusre par continuously shear/rub hoti hain, jabki ball bearings is rubbing contact ko **pure rolling motion** me convert kar dete hain; chunki rolling friction coefficient sliding friction coefficient se lagbhag 100 guna kam hota hai, isliye energy dissipation aur wear-tear drastically reduce ho jata hai. • Option 2 is Incorrect because fluid drag lubrication ka result hota hai, static friction nahi. • Option 3 is Incorrect because machine shafts me friction minimize karna target hota hai, badhana nahi. • Option 4 is Incorrect because normal reaction forces mechanical weight aur load bear karne ke liye essential hote hain, eliminate nahi hote.
Evaluating rotational kinematics distinguishes real physical forces from non-inertial pseudo-forces. Which choice correctly contrasts Centripetal Force versus Centrifugal Force?
घूर्णी किनेमैटिक्स का मूल्यांकन गैर-जड़त्वीय छद्म-बलों (pseudo-forces) से वास्तविक भौतिक बलों को अलग करता है। कौन सा विकल्प अभिकेंद्री बल (Centripetal Force) बनाम अपकेंद्री बल (Centrifugal Force) की सटीक तुलना करता है?
(A) Centrifugal force acts toward the center of curvature to prevent tangential velocity escape. | अपकेंद्री बल स्पर्शरेखीय वेग से बचने को रोकने के लिए वक्रता के केंद्र की ओर कार्य करता है।
(B) Both forces exist simultaneously as a real Newton's third law action-reaction pair in an inertial frame. | दोनों बल एक जड़त्वीय फ्रेम में एक वास्तविक न्यूटन के तीसरे नियम के क्रिया-प्रतिक्रिया युग्म के रूप में एक साथ मौजूद हैं।
(C) Centripetal force is a real, inward force required to maintain circular motion [F = (m · v²) / r]; Centrifugal force is an apparent outward pseudo-force observed only from a rotating non-inertial reference frame. | अभिकेंद्री बल एक वास्तविक, आंतरिक बल है जो वृत्तीय गति को बनाए रखने के लिए आवश्यक है [F = (m · v²) / r]; अपकेंद्री बल एक स्पष्ट बाहरी छद्म-बल (pseudo-force) है जो केवल घूर्णन गैर-जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम से देखा जाता है।
(D) Centripetal force is an outward pseudo-force; Centrifugal force is a real inward central force. | अभिकेंद्री बल एक बाहरी छद्म बल है; अपकेंद्री बल एक वास्तविक आंतरिक केंद्रीय बल है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Centripetal force is a real, inward force required to maintain circular motion [F = (m · v²) / r]; Centrifugal force is an apparent outward pseudo-force observed only from a rotating non-inertial reference frame. | अभिकेंद्री बल एक वास्तविक, आंतरिक बल है जो वृत्तीय गति को बनाए रखने के लिए आवश्यक है [F = (m · v²) / r]; अपकेंद्री बल एक स्पष्ट बाहरी छद्म-बल (pseudo-force) है जो केवल घूर्णन गैर-जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम से देखा जाता है।Explanation: Circular motion dynamics me inertial frame analysis aur rotating non-inertial frame analysis ke beech distinction bohot critical hota hai. • Option 1 is Incorrect because centrifugal force radially outward directed hota hai, center ki taraf nahi. • Option 2 is Incorrect because Centripetal aur Centrifugal forces action-reaction pair *nahi* hain; action-reaction pair do alag bodies par simultaneously act karta hai, jabki pseudo-force frame-dependent mathematical correction hota hai. • Option 3 is Correct because **Centripetal Force** ek **real physical force** [F_c = (m · v²) / r = m · r · ω²] hai jo hamesha center of curvature ki taraf directed hota hai aur velocity vector ki direction ko bend karne ke liye mandatory hota hai; **Centrifugal Force** ek **Pseudo-force (छद्म बल)** hai jo kisi real physical interaction se nahi balki rotating non-inertial reference frame me Newton's laws ko apply karne ke liye maana jata hai aur radially outward act karta hua feel hota hai. • Option 4 is Incorrect because centripetal inward real force hota hai aur centrifugal outward pseudo-force hota hai.
Separating liquid mixtures based on constituent particle densities utilizes high-speed rotational acceleration. How does a dairy cream separator isolate lighter cream from denser skimmed milk?
घटक कण घनत्वों के आधार पर तरल मिश्रणों को अलग करना उच्च गति घूर्णी त्वरण का उपयोग करता है। एक डेयरी क्रीम पृथक्कारी (cream separator) घने मलाई रहित दूध से हल्की क्रीम को कैसे अलग करता है?
(A) Centripetal force destroys the molecular bonds of milk proteins, evaporating water content. | अभिकेंद्री बल दूध प्रोटीन के आणविक बंधनों को नष्ट कर देता है, जिससे पानी की मात्रा वाष्पीकृत हो जाती है।
(B) Denser milk particles evaporate under friction, leaving solid cream behind. | घने दूध के कण घर्षण के तहत वाष्पीकृत हो जाते हैं, जिससे ठोस क्रीम पीछे रह जाती है।
(C) Lighter cream particles experience higher gravitational pull and settle at the bottom of the spinning vessel. | हल्के क्रीम कण उच्च गुरुत्वाकर्षण खिंचाव का अनुभव करते हैं और कताई पोत के तल पर बैठ जाते हैं।
(D) When spun rapidly, denser skimmed milk particles experience a greater outward inertial tendency and move toward the outer container walls, allowing lighter cream particles to collect near the central axis. | तेजी से घुमाए जाने पर, घने मलाई रहित दूध (skimmed milk) के कण अधिक बाहरी जड़त्वीय प्रवृत्ति का अनुभव करते हैं और बाहरी कंटेनर की दीवारों की ओर बढ़ते हैं, जिससे हल्के क्रीम के कण केंद्रीय अक्ष के पास एकत्र हो जाते हैं।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) When spun rapidly, denser skimmed milk particles experience a greater outward inertial tendency and move toward the outer container walls, allowing lighter cream particles to collect near the central axis. | तेजी से घुमाए जाने पर, घने मलाई रहित दूध (skimmed milk) के कण अधिक बाहरी जड़त्वीय प्रवृत्ति का अनुभव करते हैं और बाहरी कंटेनर की दीवारों की ओर बढ़ते हैं, जिससे हल्के क्रीम के कण केंद्रीय अक्ष के पास एकत्र हो जाते हैं।Explanation: Centrifugation technique mixtures ko unke constituent particles ke density difference ke aadhar par separate karne ke liye artificial high-g centrifugal fields create karti hai. • Option 1 is Incorrect because centrifugation purely mechanical separation hai, koi molecular bond destruction nahi hota. • Option 2 is Incorrect because density separation liquid state me hota hai, thermal evaporation se nahi. • Option 3 is Incorrect because cream lighter (low density) hoti hai isliye wo bottom me settle nahi hoti. • Option 4 is Correct because Rotating centrifuge drum me required centripetal acceleration a_c = r · ω² bohot massive hota hai; Skimmed milk water-rich aur denser hone ke karan **zyada mass possess karta hai, isliye wo greater outward inertia ke sath bahar container walls ki taraf thrown ho jata hai**; Lighter cream particles (fat globules having low density) par kam outward force lagta hai aur wo drum ke **central axis ke paas displace hokar** separate outlet se collect kar liye jate hain.
The Universal Law of Gravitation mathematically defines the attractive force (F) operating between any two point masses in the universe. What are the precise numerical value and dimensional formula of the Universal Gravitational Constant (G)?
गुरुत्वाकर्षण का सार्वत्रिक नियम गणितीय रूप से ब्रह्मांड में किन्हीं दो बिंदु द्रव्यमानों के बीच कार्य करने वाले आकर्षक बल (F) को परिभाषित करता है। सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक (G) का सटीक संख्यात्मक मान और विमीय सूत्र क्या है?
(A) Value: G = 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²; Dimensional Formula: [M⁻¹ L³ T⁻²] | मान: G = 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²; विमीय सूत्र: [M⁻¹ L³ T⁻²]
(B) Value: G = 9.8 m/s²; Dimensional Formula: [M⁰ L¹ T⁻²] | मान: G = 9.8 m/s²; विमीय सूत्र: [M⁰ L¹ T⁻²]
(C) Value: G = 6.67 × 10¹¹ N·m/kg; Dimensional Formula: [M¹ L² T⁻¹] | मान: G = 6.67 × 10¹¹ N·m/kg; विमीय सूत्र: [M¹ L² T⁻¹]
(D) Value: G = 1.66 × 10⁻²⁴ N·m²/kg²; Dimensional Formula: [M⁻² L² T⁻²] | मान: G = 1.66 × 10⁻²⁴ N·m²/kg²; विमीय सूत्र: [M⁻² L² T⁻²]
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Value: G = 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²; Dimensional Formula: [M⁻¹ L³ T⁻²] | मान: G = 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²; विमीय सूत्र: [M⁻¹ L³ T⁻²]Explanation: Universal Gravitational Constant (G) Henry Cavendish dwara 1798 me torsion balance experiment se accurately measure kiya gaya tha. • Option 1 is Correct because Newton ke Gravitation Law [F = G (m₁ · m₂) / r²] ko rearrange karne par G = (F · r²) / (m₁ · m₂) banta hai; SI unit **N·m²/kg²** hoti hai aur standard experimental value **G = 6.67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²** hoti hai; Dimensions derive karne par: **[G] = [M⁻¹ L³ T⁻²]**. • Option 2 is Incorrect because g = 9.8 m/s² acceleration due to gravity hai, universal constant G nahi. • Option 3 is Incorrect because exponent positive +11 diya gaya hai jo galat order of magnitude hai. • Option 4 is Incorrect because 1.66 × 10⁻²⁴ g atomic mass unit (1 amu) ki value hoti hai.
Evaluating fundamental physical interactions highlights vast disparities in coupling strengths. How does the magnitude of gravitational force compare to electrostatic and strong nuclear forces?
मौलिक भौतिक अंतःक्रियाओं का मूल्यांकन युग्मन शक्तियों में भारी असमानताओं को उजागर करता है। गुरुत्वाकर्षण बल के परिमाण की तुलना इलेक्ट्रोस्टैटिक और प्रबल नाभिकीय बलों (strong nuclear forces) से कैसे की जाती है?
(A) Gravitational force is the weakest fundamental force in nature, being 10³⁶ times smaller than electrostatic force and 10³⁸ times smaller than strong nuclear force. | गुरुत्वाकर्षण बल प्रकृति में सबसे कमजोर मौलिक बल है, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक बल से 10³⁶ गुना छोटा और मजबूत परमाणु बल से 10³⁸ गुना छोटा है।
(B) Gravitational force operates only over sub-nuclear distances < 10⁻¹⁵ m. | गुरुत्वाकर्षण बल केवल उप-परमाणु दूरी < 10⁻¹⁵ m पर कार्य करता है।
(C) Gravitational force is identical in strength to electromagnetic force across atomic dimensions. | गुरुत्वाकर्षण बल परमाणु आयामों में विद्युत चुंबकीय बल के समान शक्ति का है।
(D) Gravitational force is the strongest force in nature, exceeding nuclear force by 10³⁸ times. | गुरुत्वाकर्षण बल प्रकृति का सबसे मजबूत बल है, जो परमाणु बल से 10³⁸ गुना अधिक है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) Gravitational force is the weakest fundamental force in nature, being 10³⁶ times smaller than electrostatic force and 10³⁸ times smaller than strong nuclear force. | गुरुत्वाकर्षण बल प्रकृति में सबसे कमजोर मौलिक बल है, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक बल से 10³⁶ गुना छोटा और मजबूत परमाणु बल से 10³⁸ गुना छोटा है।Explanation: Particle physics me subatomic scales par fundamental interactions ke coupling constants unke relative strengths ko define karte hain. • Option 1 is Correct because do protons ke beech fundamental forces ka relative ratio check karne par: **Gravitational : Weak Nuclear : Electrostatic : Strong Nuclear = 1 : 10²⁵ : 10³⁶ : 10³⁸**. Yeh conclusively prove karta hai ki Gravitational force universe ka **weakest force** hai jo electrostatic force se **10³⁶ times kamzor** aur strong nuclear force se **10³⁸ times kamzor** hota hai. • Option 2 is Incorrect because gravitational force infinite range possess karta hai (F ∝ 1/r²). • Option 3 is Incorrect because atomic level par electromagnetic force gravity ko completely dominate kar leta hai. • Option 4 is Incorrect because gravity sabse weak force hai, sabse strong nahi.
Oceanic tides on Earth are periodic oscillations of sea levels caused by celestial gravitational interactions. What celestial bodies drive oceanic tides, and how does distance influence their tidal effectiveness?
पृथ्वी पर महासागरीय ज्वार (Oceanic tides) आकाशीय गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रियाओं के कारण समुद्र के जलस्तर का आवधिक दोलन है। कौन से आकाशीय पिंड महासागरीय ज्वार को संचालित करते हैं, और दूरी उनके ज्वारीय प्रभाव को कैसे प्रभावित करती है?
(A) Driven by Earth's internal magnetic core repelling ocean water. | पृथ्वी के आंतरिक चुंबकीय कोर द्वारा समुद्र के पानी को पीछे हटाने से संचालित।
(B) Driven exclusively by the Sun during solar eclipses. | सूर्य ग्रहण के दौरान विशेष रूप से सूर्य द्वारा संचालित।
(C) Driven by the gravitational pulls of both the Moon and the Sun; despite the Sun's larger mass, the Moon exerts a stronger differential tidal pull because it is much closer to Earth. | चंद्रमा और सूर्य दोनों के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव द्वारा संचालित; सूर्य के बड़े द्रव्यमान के बावजूद, चंद्रमा एक मजबूत अंतर ज्वारीय खिंचाव (differential tidal pull) डालता है क्योंकि यह पृथ्वी के बहुत करीब है।
(D) Driven exclusively by Jupiter due to its massive volume. | अपने विशाल आयतन के कारण विशेष रूप से बृहस्पति द्वारा संचालित।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Driven by the gravitational pulls of both the Moon and the Sun; despite the Sun's larger mass, the Moon exerts a stronger differential tidal pull because it is much closer to Earth. | चंद्रमा और सूर्य दोनों के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव द्वारा संचालित; सूर्य के बड़े द्रव्यमान के बावजूद, चंद्रमा एक मजबूत अंतर ज्वारीय खिंचाव (differential tidal pull) डालता है क्योंकि यह पृथ्वी के बहुत करीब है।Explanation: Oceanic tides Earth ke water bodies par celestial bodies ke non-uniform gravitational gradient (differential gravity) se produce hote hain. • Option 1 is Incorrect because tides purely gravitational hain, magnetic core repulsion se unka koi relation nahi hai. • Option 2 is Incorrect because tides daily occurrence hain, solar eclipses tak limited nahi hain. • Option 3 is Correct because Tides primarily **Moon aur Sun dono ke gravitational pull** se create hote hain; Tidal force distance ke inverse cube par depend karti hai (**Tidal Gradient ∝ M / r³**); Sun ka mass Moon se bohot bada hone ke bawajood Moon Earth se lagbhag 390 times closer hai, isliye **Moon ka tidal generating effect Sun se lagbhag 2.17 times (double se zyada) powerful hota hai**. • Option 4 is Incorrect because Jupiter bohot extreme distance par hai isliye uska tidal force negligible hota hai.
Acceleration due to gravity (g) varies with vertical elevation above Earth's surface. What is the mathematical expression for acceleration due to gravity (g') at a small height h above Earth's surface (where h ≪ R_e)?
गुरुत्वीय त्वरण (g) का मान पृथ्वी की सतह से ऊपर जाने पर घटता है। पृथ्वी की सतह से छोटी ऊंचाई h (जहां h ≪ R_e) पर गुरुत्वीय त्वरण (g') का गणितीय व्यंजक क्या है?
(A) g' = g · [1 - h² / R_e²] | g' = g · [1 - h² / R_e²]
(B) g' = g · R_e · h | g' = g · R_e · h
(C) g' = g · [1 + 2h / R_e] | g' = g · [1 + 2h / R_e]
(D) g' = g · [1 - 2h / R_e] | g' = g · [1 - 2h / R_e]
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) g' = g · [1 - 2h / R_e] | g' = g · [1 - 2h / R_e]Explanation: Earth surface se vertical height badhne par distance from Earth's center (r = R_e + h) increase ho jata hai jisse gravitational acceleration decrease hota hai. • Option 1 is Incorrect because higher order terms binomial approximation me neglect kar diye jate hain. • Option 2 is Incorrect because product form dimensionally invalid hai. • Option 3 is Incorrect because plus sign height ke sath gravity increase show karta hai jo physically impossible hai. • Option 4 is Correct because Earth surface par g = (G · M_e) / R_e² hota hai aur height h par g' = (G · M_e) / (R_e + h)² = g · (1 + h / R_e)⁻²; Small heights (h ≪ R_e) ke liye Binomial Theorem expand karne par: **g' = g · [1 - 2h / R_e]**. Yeh formula clearly prove karta hai ki **altitude increase hone par acceleration due to gravity linearly decrease hoti hai**.
Earth's non-spherical shape affects the local value of acceleration due to gravity (g) across geographical latitudes. How does g vary between Earth's poles and the equator?
पृथ्वी का गैर-गोलाकार आकार भौगोलिक अक्षांशों पर गुरुत्वीय त्वरण (g) के स्थानीय मान को प्रभावित करता है। पृथ्वी के ध्रुवों (poles) और भूमध्य रेखा (equator) के बीच g का मान कैसे भिन्न होता है?
(A) g is maximum at the poles and minimum at the equator because Earth is flattened at the poles (R_polar < R_equatorial). | g ध्रुवों पर अधिकतम और भूमध्य रेखा पर न्यूनतम होता है क्योंकि पृथ्वी ध्रुवों पर चपटी है (R_polar < R_equatorial)।
(B) g is maximum at the equator and minimum at the poles. | g भूमध्य रेखा पर अधिकतम और ध्रुवों पर न्यूनतम है।
(C) g is strictly identical at all latitudes on Earth's surface. | g पृथ्वी की सतह पर सभी अक्षांशों पर पूरी तरह से समान है।
(D) g becomes zero at the poles due to magnetic cancellation. | g चुंबकीय रद्दीकरण के कारण ध्रुवों पर शून्य हो जाता है।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) g is maximum at the poles and minimum at the equator because Earth is flattened at the poles (R_polar < R_equatorial). | g ध्रुवों पर अधिकतम और भूमध्य रेखा पर न्यूनतम होता है क्योंकि पृथ्वी ध्रुवों पर चपटी है (R_polar < R_equatorial)।Explanation: Earth ek perfect sphere nahi hai balki oblate spheroid shape ki hai jiska equatorial bulge aur polar flattening hota hai. • Option 1 is Correct because Earth ke center se distance polar radius equatorial radius se lagbhag **21 km chhota** hota hai (R_polar < R_equatorial); Newton's formula g = (G · M) / R² ke mutabiq gravity radius ke square ke inversely proportional hoti hai (g ∝ 1/R²), isliye **g ki value Poles par MAXIMUM (9.83 m/s²)** hoti hai aur **Equator par MINIMUM (9.78 m/s²)** hoti hai. • Option 2 is Incorrect because equator par distance center se zyada hone ke karan gravity minimum hoti hai, maximum nahi. • Option 3 is Incorrect because latitude variation gravity ko systematically alter karta hai. • Option 4 is Incorrect because geomagnetic poles gravitational mass acceleration ko cancel nahi karte.
Descending into a deep mine shaft reduces the effective Earth mass attracting an object. What is the value of acceleration due to gravity (g) at the exact geometric center of the Earth?
एक गहरी खदान में नीचे जाने पर वस्तु को आकर्षित करने वाला प्रभावी पृथ्वी का द्रव्यमान कम हो जाता है। पृथ्वी के ठीक ज्यामितीय केंद्र पर गुरुत्वीय त्वरण (g) का मान क्या होता है?
(A) g = 0 m/s² | g = 0 m/s²
(B) g = ∞ m/s² | g = ∞ m/s²
(C) g = 4.9 m/s² | g = 4.9 m/s²
(D) g = 9.8 m/s² | g = 9.8 m/s²
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) g = 0 m/s² | g = 0 m/s²Explanation: Earth ke bheetar depth me jane par Shell Theorem ke anusar sirf inner concentric sphere mass gravitationally attract karta hai. • Option 1 is Correct because Earth ke bheetar depth d par gravity ka formula g' = g · [1 - d / R_e] hota hai; Earth ke exact geometric center par depth radius ke barabar ho jati hai (d = R_e); Formula me substitute karne par: **g_center = g · [1 - R_e / R_e] = g · (1 - 1) = 0 m/s²**. Center par charo taraf se symmetric mass shells ka gravitational pull cancel out ho jata hai, jisse net gravity zero ho jati hai. • Option 2 is Incorrect because infinite gravity black hole singularity par hoti hai, planetary center par nahi. • Option 3 is Incorrect because half-radius (d = R_e / 2) par g = 4.9 m/s² hota hai, center par nahi. • Option 4 is Incorrect because 9.8 m/s² Earth surface par average gravity value hai.
Physics strictly distinguishes between Mass and Weight. Which choice correctly contrasts Mass versus Weight?
भौतिकी द्रव्यमान (Mass) और भार (Weight) के बीच सख्ती से अंतर करती है। कौन सा विकल्प द्रव्यमान बनाम भार की सटीक तुलना करता है?
(A) Mass is measured in Newtons; Weight is measured in kilograms. | द्रव्यमान न्यूटन में मापा जाता है; भार किलोग्राम में मापा जाता है।
(B) Mass is a vector quantity that changes with location; Weight is a scalar quantity that remains constant. | द्रव्यमान एक सदिश राशि है जो स्थान के साथ बदलती है; भार एक अदिश राशि है जो स्थिर रहती है।
(C) Mass measures an object's inertia (scalar, measured in kg, constant everywhere); Weight is the downward gravitational force acting on an object (W = m · g, vector, measured in Newtons, varies with local g). | द्रव्यमान किसी वस्तु के जड़त्व को मापता है (अदिश, kg में मापा जाता है, हर जगह स्थिर); भार किसी वस्तु पर कार्य करने वाला नीचे की ओर गुरुत्वाकर्षण बल है (W = m · g, सदिश, न्यूटन में मापा जाता है, स्थानीय g के साथ बदलता है)।
(D) Mass becomes zero at the center of the Earth; Weight can never be zero. | पृथ्वी के केंद्र में द्रव्यमान शून्य हो जाता है; भार कभी शून्य नहीं हो सकता।
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Mass measures an object's inertia (scalar, measured in kg, constant everywhere); Weight is the downward gravitational force acting on an object (W = m · g, vector, measured in Newtons, varies with local g). | द्रव्यमान किसी वस्तु के जड़त्व को मापता है (अदिश, kg में मापा जाता है, हर जगह स्थिर); भार किसी वस्तु पर कार्य करने वाला नीचे की ओर गुरुत्वाकर्षण बल है (W = m · g, सदिश, न्यूटन में मापा जाता है, स्थानीय g के साथ बदलता है)।Explanation: Mass aur Weight do fundamentally distinct physical quantities hain. • Option 1 is Incorrect because Mass ki SI unit kg hai aur Weight ki SI unit Newton (N) hai. • Option 2 is Incorrect because Mass scalar aur constant hota hai, jabki Weight vector aur location-dependent hota hai. • Option 3 is Correct because: (1) **Mass (m):** Matter ki quantity aur inertia ka measure hai, ye ek **Scalar** quantity hai jiski SI unit **Kilogram (kg)** hai aur universe me har jagah strictly invariant rehti hai; (2) **Weight (W = m · g):** Gravity dwara body par lagne wala downward **Vector Force** hai jiski SI unit **Newton (N)** hai aur ye local gravitational acceleration g ke sath vary karta hai. • Option 4 is Incorrect because mass kabhi zero nahi hota, jabki weight center of earth par zero ho jata hai.