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कार्य, ऊर्जा और सरल मशीनें – कक्षा 9 विज्ञान नोट्स, महत्वपूर्ण प्रश्न और MCQ

NCERT कक्षा 9 विज्ञान, अध्याय 7। नोट्स, मुख्य शब्द, उत्तर सहित महत्वपूर्ण प्रश्न और MCQ।

अध्याय का सार

जब बल वस्तु को विस्थापित करता है तो कार्य होता है। ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है, यह रूप बदलती है पर संरक्षित रहती है, और सरल मशीनें कार्य आसान बनाती हैं।

कार्य और ऊर्जा

कार्य W = F × s (बल की दिशा में); मात्रक जूल। विस्थापन नहीं → कार्य नहीं।
गतिज ऊर्जा KE = ½mv²; स्थितिज ऊर्जा PE = mgh।
ऊर्जा संरक्षण नियम: ऊर्जा न बनाई जा सकती न नष्ट; गिरती वस्तु में PE, KE में बदलती है।

शक्ति

शक्ति P = W/t; मात्रक वाट (W)। 1 अश्वशक्ति = 746 W।
1 kWh = 3.6 × 10⁶ J।

सरल मशीनें

उत्तोलक: प्रयास × प्रयास भुजा = भार × भार भुजा। आलंब, भार और प्रयास की स्थिति से वर्ग।
घिरनी, आनत तल, पहिया-धुरी, फन्नी, पेंच।
यांत्रिक लाभ MA = भार/प्रयास; दक्षता = निर्गत कार्य / निवेश कार्य × 100 (घर्षण से सदा < 100%)।

मुख्य शब्द

जूल: 1 N बल द्वारा वस्तु को 1 m विस्थापित करने में किया गया कार्य
यांत्रिक लाभ: भार और प्रयास का अनुपात
आलंब: वह स्थिर बिंदु जिस पर उत्तोलक घूमता है

सूत्र

W = F s cos θ
KE = ½mv², PE = mgh
P = W/t
उत्तोलक: प्रयास × प्रयास भुजा = भार × भार भुजा

उत्तर सहित महत्वपूर्ण प्रश्न

क्या भारी थैला बिना हिलाए पकड़े रहने पर कार्य होता है?2 अंक

नहीं। कार्य = बल × बल की दिशा में विस्थापन; विस्थापन शून्य है, अतः थैले पर कार्य नहीं होता (हालाँकि व्यक्ति थकता है)।

10 kg का डिब्बा 2 m ऊँची शेल्फ़ पर उठाया गया। किया गया कार्य और प्राप्त स्थितिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए (g = 10 m/s²)। गिरने पर भूमि से टकराने से ठीक पहले गतिज ऊर्जा क्या होगी?3 अंक

कार्य = mgh = 10 × 10 × 2 = 200 J, जो प्राप्त स्थितिज ऊर्जा के बराबर है। ऊर्जा संरक्षण से टकराने से ठीक पहले गतिज ऊर्जा = 200 J (वायु प्रतिरोध नगण्य)।

मशीन का यांत्रिक लाभ और दक्षता समझाइए। एक उत्तोलक 150 N प्रयास से 600 N भार उठाता है। इसका यांत्रिक लाभ ज्ञात कीजिए। उत्तोलक के तीन वर्ग एक-एक उदाहरण सहित लिखिए।5 अंक

यांत्रिक लाभ = भार/प्रयास; दक्षता = (निर्गत कार्य/निवेशित कार्य) × 100%, घर्षण के कारण सदा 100% से कम। MA = 600/150 = 4। वर्ग I: आलंब प्रयास और भार के बीच (सी-सॉ, कैंची)। वर्ग II: भार आलंब और प्रयास के बीच (एक पहिया ठेला, सरौता)। वर्ग III: प्रयास आलंब और भार के बीच (चिमटा, मानव अग्रबाहु)।

त्वरित पुनरावृत्ति

ऊर्जा संरक्षित रहती है।
शक्ति का मात्रक वाट = J/s।
वास्तविक मशीन की दक्षता 100% से कम।

परीक्षा सुझाव

समतल सड़क पर बोझ ढोने वाला कुली गुरुत्व के विरुद्ध कार्य नहीं करता (बल ⟂ विस्थापन)।
चाल दुगुनी तो गतिज ऊर्जा चार गुनी।

अभ्यास MCQ

कार्य का SI मात्रक है
1. न्यूटन
2. वाट
3. जूल
4. पास्कल
उत्तर देखें
उत्तर: (c) जूल. जूल।
गति के कारण वस्तु की ऊर्जा है
1. गतिज
2. स्थितिज
3. रासायनिक
4. नाभिकीय
उत्तर देखें
उत्तर: (a) गतिज. गतिज।
कैंची है
1. उत्तोलक
2. घिरनी
3. आनत तल
4. पेंच
उत्तर देखें
उत्तर: (a) उत्तोलक. प्रथम वर्ग का उत्तोलक।
3 m/s से चलती 2 kg गेंद की गतिज ऊर्जा है
1. 6 J
2. 18 J
3. 9 J
4. 3 J
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 9 J. ½ × 2 × 9 = 9 J।
4 m ऊँचाई पर 5 kg बक्से की स्थितिज ऊर्जा (g = 10 m/s²) है
1. 20 J
2. 50 J
3. 200 J
4. 400 J
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 200 J. 5 × 10 × 4।
एक मशीन 200 N प्रयास से 600 N भार उठाती है। MA है
1. 0.33
2. 3
3. 400
4. 800
उत्तर देखें
उत्तर: (b) 3. 600/200।
वस्तु की चाल दुगुनी होने पर गतिज ऊर्जा हो जाती है
1. दुगुनी
2. चार गुनी
3. आधी
4. समान
उत्तर देखें
उत्तर: (b) चार गुनी. KE ∝ v²।
60 kg का लड़का 20 s में 10 m सीढ़ियाँ चढ़ता है (g = 10 m/s²)। उसकी शक्ति है
1. 3000 W
2. 600 W
3. 120 W
4. 300 W
उत्तर देखें
उत्तर: (d) 300 W. 6000 J / 20 s।

सभी अध्याय: कक्षा 9 विज्ञान

यह सामग्री Kundali IQ ने पुनरावृत्ति में मदद हेतु मानक, स्थापित तथ्यों से लिखी है। यह NCERT का आधिकारिक प्रकाशन नहीं है; अपनी पाठ्यपुस्तक भी अवश्य पढ़ें।