इंजीनियरिंग भौतिकी: अभ्यास प्रश्न और परीक्षा प्रश्न

इंजीनियरिंग छात्रों के लिए प्रथम वर्ष की भौतिकी: यांत्रिकी, तरल और ऊष्मागतिकी। परीक्षाओं में हर क्षेत्र की छोटी गणनाएँ मिली होती हैं, इसलिए मानक विधियों में तेज़ी फ़ायदा देती है।

क्रैम पैक (PDF)सूत्र-पत्रक, विधि के चरण और पूरे हल सहित अभ्यास प्रश्न, प्रिंट करने के लिए तैयार।

इस कोर्स के विषय

  1. शुद्ध गतिकीचाल बढ़ना · ब्रेक लगाना · ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपणगणनाएँ
  2. न्यूटन के नियमघर्षण के साथ धक्का · झुका हुआ तल · मेज़ और घिरनीगणनाएँ
  3. प्रक्षेप्य गतिक्षैतिज प्रक्षेपण · ज़मीन से प्रक्षेपण · ऊँचाई से प्रक्षेपणगणनाएँ
  4. कार्य और ऊर्जामुक्त पतन · घर्षण वाली ढलान · रैम्प, घर्षण और स्प्रिंगगणनाएँ
  5. संवेग और टक्करेंपूर्णतः अप्रत्यास्थ · प्रत्यास्थ · आवेग और बलगणनाएँ
  6. द्रवस्थैतिक बलऊर्ध्वाधर दीवार · डूबा हुआ फाटक · दाब केंद्रगणनाएँ
  7. सांतत्य और बर्नूलीसांतत्य · क्षैतिज संकुचन · ऊपर उठता पाइपगणनाएँ
  8. आदर्श गैस नियमn, V, T से P · द्रव्यमान से · अवस्था परिवर्तन या घनत्वगणनाएँ
  9. ऊष्मा इंजन और रेफ़्रिजरेटरचक्र के लिए प्रथम नियम · कार्नो सीमा · रेफ़्रिजरेटर और ऊष्मा पंपगणनाएँ
  10. तरंगें, ध्वनि और प्रकाशिकीतरंग चाल, ध्वनि स्तर और अपवर्तन · अप्रगामी तरंगें, लेंस और डॉप्लर · व्यतिकरण, झरझरी, दर्पण और तंतुगणनाएँ

इंजीनियरिंग भौतिकी के लिए परीक्षा सुझाव

  • सूत्र चुनने से पहले ज्ञात राशियों को उनकी इकाइयों के साथ लिखें।
  • हर उत्तर का परिमाण-क्रम जाँचें: कोई कार 3000 m/s से नहीं चलती।
  • गैस नियमों में परम तापमान और परम दाब ही लगते हैं।

हल किए गए उदाहरण

शुद्ध गतिकीआसान
t (s)v (m/s)20 s10

एक ट्रेन 20 s में 15 m/s से 10 m/s तक एकसमान रूप से धीमी होती है। इस समय में वह कितनी दूरी तय करती है? s ज्ञात कीजिए।

v₀ = 15 m/sv = 10 m/st = 20 s

ज्ञात करें: s (m)

संकेत दिखाएँ
  1. स्थिर त्वरण के साथ औसत चाल प्रारंभिक और अंतिम चालों का माध्य है।
  2. s = (v₀ + v)/2 · t। यह v–t ग्राफ़ के नीचे का क्षेत्रफल है।
  3. औसत चाल = 12.5 m/s.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

औसत चाल

(v₀ + v)/2 = (15 + 10)/2 = 12.5 m/s

दूरी

s = 12.5·20 = 250 m

उत्तर

s = 250 m
न्यूटन के नियममध्यम
25 kg35°F = 140 Nμ = 0.25

एक 25 kg स्लेज को क्षैतिज से 35° ऊपर एक रस्सी से 140 N के बल से समतल बर्फ़ पर खींचा जाता है। गतिज घर्षण गुणांक 0.25 है। g = 9.81 m/s² लें। स्लेज का त्वरण a ज्ञात कीजिए।

m = 25 kgF = 140 Nθ = 35°μ = 0.25g = 9.81 m/s²

ज्ञात करें: a (m/s²)

संकेत दिखाएँ
  1. खिंचाव को F·cos θ (आगे) और F·sin θ (ऊपर) में बाँटें।
  2. ऊर्ध्वाधर: N + F·sin θ = m·g। घर्षण μ·N है।
  3. N = 164.9 N.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ

Newton’s second law: the net force on a body equals its mass times its acceleration, ΣF = m·a. Draw a free-body diagram, choose a positive direction along the motion, and add every force in that direction: applied forces, friction μ·N against the motion, and the components of gravity.

अभिलंब बल

N = m·g − F·sin θ = 245.3 − 140·sin 35° = 164.9 N

क्षैतिज बल

m·a = F·cos θ − μ·N = 114.7 − 41.24
a = 73.44/25 = 2.938 m/s²

उत्तर

a = 2.938 m/s²

अभ्यास कैसे काम करता है

  • “इस कोर्स का अभ्यास करें” असली परीक्षा की तरह इसके सभी विषयों के प्रश्न मिलाकर देता है।
  • हर प्रश्न में नए मान होते हैं, इसलिए आप उत्तर नहीं बल्कि विधि सीखते हैं।
  • अटक गए? पहले एक छोटा संकेत खोलें, और पूरी व्याख्या तभी जब ज़रूरत हो।
  • मॉक परीक्षाओं में समय सीमा होती है और कोई संकेत नहीं मिलता; अंत में आपको अपना स्कोर और पूरी समीक्षा मिलती है।

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