IGNOU PHE 1 BPHE 101 SOLVED ASSIGNMENT HINDI

Ques 1.

एक द्रव्यमानहीन रस्सी को एक दूसरे से  की दूरी पर रखे गये दो टेकों के बीच क्षैतिजतः बांधा जाता है। जब  भार वाली एक वस्तु को रस्सी के केन्द्र पर टांगा जाता है, तब पाया जाता है कि रस्सी  लटक जाती है। रस्सी में तनाव की गणना करें। 

Ques 2.

 विरामावस्था में स्थित  द्रव्यमान वाली एक गेंद  की ऊँचाई से गिरती है और जमीन से टकराती है। टकराने के बाद वह उछलकर  की ऊँचाई तक पहुँच जाती है। जमीन से टक्कर का समयांतराल  है। (i) जमीन से टकराने के ठीक पहले गेंद का संवेग, (ii) जमीन से टकराने के ठीक बाद गेंद का संवेग और (iii) जमीन द्वारा गेंद पर लगाया गया औसत बल परिकलित करें। 

Ques 3.

एक हवाई जहाज की चाल  है। इसके इंजन प्रति सेकण्ड  हवा अन्दर लेते हैं और उसे  ईंधन के साथ मिला लेते हैं। ज्वलन के बाद यह मिश्रण हवाई जहाज से बाहर निकाला जाता है और हवाई जहाज के सापेक्ष उसकी चाल  है। इंजन का प्रणोद परिकलित करें। 

Ques 4.

 का एक इंजन एक  के ब्लॉक को अचर चाल से एक ढलान पर खींचता है। ढलान  लंबा है और ढलान कोण  है। इस दूरी को तय करने में कितना समय लगेगा? 

Ques 5.

एक गेंद की कोणीय चाल वामावर्त दिशा में  है। कुछ समय के बाद, जब गेंद  के कोण से घूर्णन कर लेती है, उसकी कोणीय चाल दक्षिणावर्त दिशा में  है। गेंद का कोणीय त्वरण, औसत कोणीय चाल और इस कोणीय चाल को प्राप्त करने में लगा समय परिकलित करें। 

Ques 6.

जब ऊंचाई से कूद रही गोताखोर को बीच हवा में कलाबाजी खानी होती है तो वह अपने पांवों को सिकोड़ लेती है। ऐसा करने पर वह तेजी से घूर्णन क्यों करने लगती है? यदि उसे इस कलाबाजी से बाहर निकलना हो, तो उसे क्या करना चाहिए? 

Ques 7.

60 kg द्रव्यमान वाला एक व्यक्ति, जो साइकिल चला रहा है, पहाड़ पर चढ़ते हुए अपना संपूर्ण भार साइकिल के पेडल पर डालता है। यदि पेडल 17 cm वाले एक वृत्त में घूर्णन कर रहे हों, तो व्यक्ति कितना अधिकतम बल आघूर्ण आरोपित कर रहा है? 

Ques 8.

1.5 kg द्रव्यमान वाली एक गेंद दायीं ओर  की चाल से चलती है और एक कमानी से सीधी टकराती है। कमानी का कमानी नियतांक  है। कमानी में अधिकतम ? संपीड़न क्या होगा? जब कमानी में संपीड़न 0.10 m है, तब गेंद की चाल क्या होगी? 

Ques 9.

एक कण पर x-अक्ष के अनुदिश बल  लगता है। कण को स्थिति  से  तक ले जाने में बल द्वारा किए गए कार्य की गणना करें। 

Ques 10.

द्रव्यमान 6.0 kg वाला एक ब्लॉक 2.0 m की ऊँचाई से सरकते हुए नीचे क्षैतिज सतह पर पहुँचता है, जहाँ वह 1.5 m लंबे खुरदरे हिस्से के ऊपर से गुजरता है। इसे पार करने के बाद वह एक ढलान पर चढ़ता है, जो जमीन से  का कोण बनाता है। खुरदरे हिस्से का गतिक घर्षण गुणांक  है। ढलान पर ब्लॉक कितनी ऊँचाई तक पहुँचकर विरामस्थ होगा? 

Ques 11.

पानी () के एक अणु में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच की दूरी  है। दोनों ऑक्सीजन-हाइड्रोजन आबंधों के बीच का कोण  है। परमाणुओं को कण मानते हुए, इस निकाय का संहति केंद्र निर्धारित करें। 

Ques 12.

 द्रव्यमान वाली एक गेंद जो विरामावस्था में स्थित है, समान द्रव्यमान वाली एक दूसरे गेंद से टकराती है जो  के वेग से चल रही है। टक्कर के बाद, दूसरी गेंद अपनी गति कि आरंभिक दिशा के बायीं ओर  के कोण पर और विरामास्थ गेंद गतिमान गेंद की आरंभिक दिशा के दायीं ओर  के कोण पर सरल रेखा में गति करती है। संघट्टन के बाद दोनों गेंदों के वेग क्या होंगे? 

Ques 13.

‘L’ के आकार में एक वस्तु जिसका घनत्व एकसमान है, एक कील के ऊपर इस तरह से टांगा जाता है, जिससे कि वह घूर्णन करने के लिए मुक्त है। दिया गया है कि वस्तु का लंबा भाग उसके छोटे भाग की लंबाई का दो गुना है। वस्तु का लंबा भाग ऊर्ध्वाधर दिशा के साथ क्या कोण बनाती है? 

Ques 14.

एक ठोस बेलन एक नत तल पर ऊपर की ओर बिना फिसले हुए चलता है। यदि नत तल और क्षैतिज के बीच का कोण  है और स्थैतिक घर्षण गुणांक  है, तो बेलन का त्वरण क्या होगा? नत तल और क्षैतिज के बीच का कोण कितना होना चाहिए, जिससे बेलन फिसलने लगे? 

Ques 15.

 द्रव्यमान वाला एक कण  वेग से गति करता हुआ  द्रव्यमान वाले एक कण से प्रत्यास्थ संघट्टन करता है, जो  के वेग से गति कर रहा है। संघट्टन के पहले और बाद संहति केंद्र तन्त्र में दोनों कणों के वेग क्या होंगे? संघट्टन के बाद दोनों कणों के वेग मौलिक तंत्र में क्या होंगे? 

Ques 16.

 द्रव्यमान वाली एक लड़की  त्रिज्या और  जड़त्व आघूर्ण वाले एक मेरी-गो-राउंड के किनारे पर खड़ी है। आरंभ में मेरी-गो-राउंड विरामावस्था में है। फिर बच्ची मेरी-गो-राउंड के किनारे पर दक्षिणावर्त दिशा में  की अचर चाल से चलने लगती है। (i) मेरी-गो-राउंड किस दिशा में और किस कोणीय चाल से घूर्णन करती है? (ii) मेरी-गो-राउंड और अपने को घूर्णी गति देने के लिए बच्ची को कितना कार्य करना पड़ता है? 

Ques 17.

पुच्छल तारा एन्के की रविउच्च और रविनीच दूरियाँ क्रमशः  और  हैं। रविउच्च और रविनीच पर पुच्छल तारे की चालों की गणना करें। सूर्य का द्रव्यमान  है। 

Ques 18.

पृथ्वी सूर्य से  की दूरी पर है और वह एक साल में सूर्य की परिक्रमा करती है। यम को सूर्य की परिक्रमा करने में 248 साल लगते हैं। यम की सूर्य से दूरी क्या है? 

Ques 19.

द्रव्यमान m वाले एक साधारण लोलक को एक कार में लटकाया गया है। कार दायीं ओर अचर त्वरण से गतिमान है। इस गति का विश्लेषण अजड़त्वीय निर्देश तंत्र में करते हुए ज्ञात करें कि कार के सापेक्ष विरामावस्था की स्थिति में लोलक के धागे और ऊर्ध्वाधर दिशा के बीच कोण का मान क्या है। 

Ques 20.

बृहस्पति पर एक दिन पृथ्वी के 9.9 घंटे के बराबर है और अपने विषुवत पर उसकी परिधि  है। यदि बृहस्पति के विषुवत पर मापा गया गुरुत्वीय त्वरण  है, तो बृहस्पति के वास्तविक गुरुत्वीय त्वरण और अपकेंद्रीय त्वरण की गणना करें। 

Ques 21.

एक द्रव्यमानहीन रस्सी को एक दूसरे से  की दूरी पर रखे गये दो टेकों के बीच क्षैतिजतः बांधा जाता है। जब  भार वाली एक वस्तु को रस्सी के केन्द्र पर टांगा जाता है, तब पाया जाता है कि रस्सी  लटक जाती है। रस्सी में तनाव की गणना करें। 

Ques 22.

 विरामावस्था में स्थित  द्रव्यमान वाली एक गेंद  की ऊँचाई से गिरती है और जमीन से टकराती है। टकराने के बाद वह उछलकर  की ऊँचाई तक पहुँच जाती है। जमीन से टक्कर का समयांतराल  है। (i) जमीन से टकराने के ठीक पहले गेंद का संवेग, (ii) जमीन से टकराने के ठीक बाद गेंद का संवेग और (iii) जमीन द्वारा गेंद पर लगाया गया औसत बल परिकलित करें। 

Ques 23.

एक हवाई जहाज की चाल  है। इसके इंजन प्रति सेकण्ड  हवा अन्दर लेते हैं और उसे  ईंधन के साथ मिला लेते हैं। ज्वलन के बाद यह मिश्रण हवाई जहाज से बाहर निकाला जाता है और हवाई जहाज के सापेक्ष उसकी चाल  है। इंजन का प्रणोद परिकलित करें। 

Ques 24.

 का एक इंजन एक  के ब्लॉक को अचर चाल से एक ढलान पर खींचता है। ढलान  लंबा है और ढलान कोण  है। इस दूरी को तय करने में कितना समय लगेगा? 

Ques 25.

एक गेंद की कोणीय चाल वामावर्त दिशा में  है। कुछ समय के बाद, जब गेंद  के कोण से घूर्णन कर लेती है, उसकी कोणीय चाल दक्षिणावर्त दिशा में  है। गेंद का कोणीय त्वरण, औसत कोणीय चाल और इस कोणीय चाल को प्राप्त करने में लगा समय परिकलित करें। 

Ques 26.

जब ऊंचाई से कूद रही गोताखोर को बीच हवा में कलाबाजी खानी होती है तो वह अपने पांवों को सिकोड़ लेती है। ऐसा करने पर वह तेजी से घूर्णन क्यों करने लगती है? यदि उसे इस कलाबाजी से बाहर निकलना हो, तो उसे क्या करना चाहिए? 

Ques 27.

60 kg द्रव्यमान वाला एक व्यक्ति, जो साइकिल चला रहा है, पहाड़ पर चढ़ते हुए अपना संपूर्ण भार साइकिल के पेडल पर डालता है। यदि पेडल 17 cm वाले एक वृत्त में घूर्णन कर रहे हों, तो व्यक्ति कितना अधिकतम बल आघूर्ण आरोपित कर रहा है? 

Ques 28.

1.5 kg द्रव्यमान वाली एक गेंद दायीं ओर  की चाल से चलती है और एक कमानी से सीधी टकराती है। कमानी का कमानी नियतांक  है। कमानी में अधिकतम ? संपीड़न क्या होगा? जब कमानी में संपीड़न 0.10 m है, तब गेंद की चाल क्या होगी? 

Ques 29.

एक कण पर x-अक्ष के अनुदिश बल  लगता है। कण को स्थिति  से  तक ले जाने में बल द्वारा किए गए कार्य की गणना करें। 

Ques 30.

द्रव्यमान 6.0 kg वाला एक ब्लॉक 2.0 m की ऊँचाई से सरकते हुए नीचे क्षैतिज सतह पर पहुँचता है, जहाँ वह 1.5 m लंबे खुरदरे हिस्से के ऊपर से गुजरता है। इसे पार करने के बाद वह एक ढलान पर चढ़ता है, जो जमीन से  का कोण बनाता है। खुरदरे हिस्से का गतिक घर्षण गुणांक  है। ढलान पर ब्लॉक कितनी ऊँचाई तक पहुँचकर विरामस्थ होगा? 

Ques 31.

पानी () के एक अणु में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच की दूरी  है। दोनों ऑक्सीजन-हाइड्रोजन आबंधों के बीच का कोण  है। परमाणुओं को कण मानते हुए, इस निकाय का संहति केंद्र निर्धारित करें। 

Ques 32.

 द्रव्यमान वाली एक गेंद जो विरामावस्था में स्थित है, समान द्रव्यमान वाली एक दूसरे गेंद से टकराती है जो  के वेग से चल रही है। टक्कर के बाद, दूसरी गेंद अपनी गति कि आरंभिक दिशा के बायीं ओर  के कोण पर और विरामास्थ गेंद गतिमान गेंद की आरंभिक दिशा के दायीं ओर  के कोण पर सरल रेखा में गति करती है। संघट्टन के बाद दोनों गेंदों के वेग क्या होंगे? 

Ques 33.

‘L’ के आकार में एक वस्तु जिसका घनत्व एकसमान है, एक कील के ऊपर इस तरह से टांगा जाता है, जिससे कि वह घूर्णन करने के लिए मुक्त है। दिया गया है कि वस्तु का लंबा भाग उसके छोटे भाग की लंबाई का दो गुना है। वस्तु का लंबा भाग ऊर्ध्वाधर दिशा के साथ क्या कोण बनाती है? 

Ques 34.

एक ठोस बेलन एक नत तल पर ऊपर की ओर बिना फिसले हुए चलता है। यदि नत तल और क्षैतिज के बीच का कोण  है और स्थैतिक घर्षण गुणांक  है, तो बेलन का त्वरण क्या होगा? नत तल और क्षैतिज के बीच का कोण कितना होना चाहिए, जिससे बेलन फिसलने लगे? 

Ques 35.

 द्रव्यमान वाला एक कण  वेग से गति करता हुआ  द्रव्यमान वाले एक कण से प्रत्यास्थ संघट्टन करता है, जो  के वेग से गति कर रहा है। संघट्टन के पहले और बाद संहति केंद्र तन्त्र में दोनों कणों के वेग क्या होंगे? संघट्टन के बाद दोनों कणों के वेग मौलिक तंत्र में क्या होंगे? 

Ques 36.

 द्रव्यमान वाली एक लड़की  त्रिज्या और  जड़त्व आघूर्ण वाले एक मेरी-गो-राउंड के किनारे पर खड़ी है। आरंभ में मेरी-गो-राउंड विरामावस्था में है। फिर बच्ची मेरी-गो-राउंड के किनारे पर दक्षिणावर्त दिशा में  की अचर चाल से चलने लगती है। (i) मेरी-गो-राउंड किस दिशा में और किस कोणीय चाल से घूर्णन करती है? (ii) मेरी-गो-राउंड और अपने को घूर्णी गति देने के लिए बच्ची को कितना कार्य करना पड़ता है? 

Ques 37.

पुच्छल तारा एन्के की रविउच्च और रविनीच दूरियाँ क्रमशः  और  हैं। रविउच्च और रविनीच पर पुच्छल तारे की चालों की गणना करें। सूर्य का द्रव्यमान  है। 

Ques 38.

पृथ्वी सूर्य से  की दूरी पर है और वह एक साल में सूर्य की परिक्रमा करती है। यम को सूर्य की परिक्रमा करने में 248 साल लगते हैं। यम की सूर्य से दूरी क्या है? 

Ques 39.

द्रव्यमान m वाले एक साधारण लोलक को एक कार में लटकाया गया है। कार दायीं ओर अचर त्वरण से गतिमान है। इस गति का विश्लेषण अजड़त्वीय निर्देश तंत्र में करते हुए ज्ञात करें कि कार के सापेक्ष विरामावस्था की स्थिति में लोलक के धागे और ऊर्ध्वाधर दिशा के बीच कोण का मान क्या है। 

Ques 40.

बृहस्पति पर एक दिन पृथ्वी के 9.9 घंटे के बराबर है और अपने विषुवत पर उसकी परिधि  है। यदि बृहस्पति के विषुवत पर मापा गया गुरुत्वीय त्वरण  है, तो बृहस्पति के वास्तविक गुरुत्वीय त्वरण और अपकेंद्रीय त्वरण की गणना करें। 

Ques 41.

A massless rope is stretched horizontally between two supports that are 3.0 m apart. When an object of weight 3200 N is hung at the center of the rope, the rope is observed to sag by 50 cm. Calculate the tension in the rope

Ques 42.

A ball of mass , starting from rest, falls a height of 4.0 m and then collides with the ground. The ball bounces up to a height of 2.0 m. The collision with the ground takes place over a time . Determine (i) the momentum of the ball immediately before the collision, (ii) the momentum of the ball immediately after the collision and (iii) the average force of the ground on the ball.

Ques 43.

The speed of an aeroplane is . The engines take in 80 kg of air per second and mix it with 40 kg of fuel. This mixture is expelled after it ignites and it moves at a velocity of  relative to the aeroplane. Calculate the thrust of the engine. 

Ques 44.

A 2400 W engine pulls a 200 kg block at constant speed up a 12.0 m long, 25.0° incline. Determine long does it takes to cover this distance. 

Ques 45.

A ball has an angular velocity of  counterclockwise. Some time later, after rotating through a total angle of 4.5 radians, the ball has an angular velocity of  clockwise. Determine the angular acceleration, the average angular velocity and how much time it takes for the ball to attain this velocity.

Ques 46.

When a high diver wants to execute a flip in midair, she draws her legs up against her chest. Why does this make her rotate faster? What should she do when she wants to come out of her flip? 

Ques 47.

What is the maximum torque exerted by a  person riding a bike, if the rider puts all his weight on each pedal when climbing a hill? The pedals rotate in a circle of radius .

Ques 48.

A ball of mass  rolling to the right with a speed of , collides head-on with a spring with a spring constant of . Determine the maximum compression of the spring and the speed of the ball when the compression of the spring is . 

Ques 49.

A force  is acting on a particle along the x-axis. Determine the work done by the force in moving the particle from  to . 

Ques 50.

A block of mass  slides from rest at a height of  down to a horizontal surface where it passes over a  rough patch. After crossing this patch it climbs up another incline which is at an angle of  to the ground. The rough patch has a coefficient of kinetic friction . What height does the block reach on the incline before it comes to rest?

Ques 51.

The distance between the oxygen molecule and each of the hydrogen atoms in a water  molecule is  and the angle between the two oxygen-hydrogen bonds is . Treating the atoms as particles, find the centre of mass of the system

Ques 52.

A stationary ball, with a mass of , is struck by an identical ball moving at . After the collision, the second ball moves  to the left of its original direction. The stationary ball moves  to the right of the moving ball's original direction. What is the velocity of each ball after the collision?

Ques 53.

An L-shaped object of uniform density is hung over a nail so that it is free to rotate. Determine the angle that the long side of the object makes with the vertical. The long side of the L-shaped object is given to be twice as long as the short side

Ques 54.

A solid cylinder rolls up an inclined plane without slipping. If the incline makes an angle of  to the horizontal and the coefficient of static friction is , find its acceleration. Also determine the angle of the inclined plane at which the object will start to slip.

Ques 55.

A particle of mass , initially moving with a velocity of  collides elastically with a particle of mass , initially moving with a velocity of . What are the velocities of the two particles before and after the collision in the centre of mass frame of reference? What are the velocities of the two particles after the collision in the laboratory frame?

Ques 56.

 In what direction and with what angular speed does the merry-go-round rotate?

Ques 57.

How much work does the girl do to set herself and the merry-go-round into motion?

Ques 58.

 The comet Encke has an aphelion distance of  and perihelion distance of . The mass of the sun is . Find the speed of the comet at the perihelion and the aphelion.

Ques 59.

The planet earth is  from the sun and orbits the sun in one year. The planet Pluto takes 248 years to orbit the sun. How far is Pluto from the sun? 

Ques 60.

Consider a simple pendulum of mass m mounted inside a railroad car that is accelerating to the right with constant acceleration a. Analyse this problem in the non inertial frame of reference to find the angle  with the vertical direction at which the pendulum will remain at rest relative to the moving car.

Ques 61.

 On Jupiter a day lasts for 9.9 earth hours and the circumference at the equator is . If the measured value of gravitational acceleration at the equator is , what is the true gravitational acceleration and the centrifugal acceleration.

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