લાગુ વિજ્ઞાન એ શુદ્ધ વિજ્ઞાન અને ભારતીય રેલવે પર સામનો કરવામાં આવતી રોજિંદા ઈજનેરી સમસ્યાઓ વચ્ચેનો પુલ છે.
તે રોલિંગ સ્ટોક, સિગ્નલિંગ, ટ્રેક, પાવર-સપ્લાય અને પર્યાવરણીય સલામતી જાળવવામાં ભૌતિકશાસ્ત્ર, રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ઞાનના વ્યવહારિક ઉપયોગ સાથે વ્યવહાર કરે છે. ભલે તમે ટ્રેક્શન મોટરનું ટોર્ક ગણતા હોવ, ડીઝલ એન્જિન માટે કૂલન્ટ પસંદ કરતા હોવ અથવા કોચોને જંતુરહિત કરતા હોવ, તમે લાગુ વિજ્ઞાનનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો. તેથી, દરેક આરઆરબી ઉમેદવાર માટે મૂળભૂત નિયમો, એકમો, સામગ્રી અને સલામતીના ધોરણોની સારી સમજ આવશ્યક છે.

રેલવેનો અભ્યાસક્રમ ત્રણ વર્ષના વિજ્ઞાનને 10-12 સંક્ષિપ્ત વિષયોમાં સંકુચિત કરે છે: મિકેનિક્સ (ગતિના નિયમો, ઘર્ષણ, સરળ યંત્રો), ઉષ્મા અને થર્મોડાયનેમિક્સ (બોઈલર, રેફ્રિજરેશન, કેલરીફિક મૂલ્ય), ધ્વનિ અને પ્રકાશ (સિગ્નલ, લેમ્પ, ફાઇબર-ઓપ્ટિક સંચાર), વિદ્યુત (ઓહ્મનો નિયમ, એસી/ડીસી મશીનો, અર્થિંગ), ચુંબકત્વ (રિલે, ટ્રેક્શન), આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર (સેમિકન્ડક્ટર, લેસર), અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર (ધાતુઓ, મિશ્રધાતુઓ, ક્ષય, લુબ્રિકન્ટ્સ), કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર (ઇંધણ, પોલિમર, પેઇન્ટ), પર્યાવરણીય રસાયણશાસ્ત્ર (પ્રદૂષણના ધોરણો, સીએનજી, એસસીઆર), માનવ શરીરવિજ્ઞાન (પ્રથમ સહાય, સ્વચ્છતા, વ્યવસાયિક રોગો) અને વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન (બાયો-ટોઇલેટ, વનરોપણ). પ્રશ્નો 10+2 સ્તરથી આગળ ભાગ્યે જ જાય છે, પરંતુ તેઓ ઝડપ, એકમો, ગુણોત્તર-ટકાવારી અને સીધા ઉપયોગની કસોટી કરે છે, ઊંડી વ્યુત્પત્તિ નહીં. સુવર્ણ નિયમ: “સૂત્ર → રેલવે સંદર્ભ → નજીકનો વિકલ્પ”.

પ્રેક્ટિસ સેટ – 25 બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો

1. [સરળ] SI પદ્ધતિમાં કાર્યનો એકમ છે
   A) ન્યૂટન
   B) વોટ
   C) જૂલ
   D) પાસ્કલ

2. [સરળ] નીચેનામાંથી કઈ સદિશ રાશિ નથી?
   A) વિસ્થાપન
   B) વેગ
   C) ઝડપ
   D) પ્રવેગ

3. [સરળ] 1 atm દબાણે પાણીનો ઉત્કલનબિંદુ છે
   A) 0 °C
   B) 100 °C
   C) 212 °C
   D) 373 K

4. [સરળ] ડ્રાય આઇસ એ નીચેનામાંથી કઈ વસ્તુનું ઘન સ્વરૂપ છે?
   A) H₂O
   B) CO₂
   C) N₂
   D) O₂

5. [સરળ] સામાન્ય મીઠાનો રાસાયણિક સૂત્ર છે
   A) NaHCO₃
   B) Na₂CO₃
   C) NaCl
   D) CaCl₂

6. [સરળ] કયા રંગના પ્રકાશની તરંગલંબાઈ સૌથી લાંબી હોય છે?
   A) જાંબલી
   B) વાદળી
   C) લાલ
   D) લીલો

7. [સરળ] માનવ સામાન્ય શરીરનું તાપમાન લગભગ હોય છે
   A) 37 °C
   B) 98 °C
   C) 37 °F
   D) 27 °C

8. [સરળ] ઓહ્મનો નિયમ જણાવે છે કે
   A) V = I R
   B) P = V I
   C) H = I² R t
   D) F = q v B

9. [સરળ] ઇલેક્ટ્રિક બલ્બમાં જીવન વધારવા માટે કઈ વાયુ ભરવામાં આવે છે?
   A) ઓક્સિજન
   B) હાઇડ્રોજન
   C) નાઇટ્રોજન-આર્ગોન મિશ્રણ
   D) ક્લોરિન

10. [સરળ] આવૃત્તિનો SI એકમ છે
    A) હર્ટ્ઝ
    B) એમ્પીયર
    C) કુલંબ
    D) જૂલ

11. [મધ્યમ] એક 220 V, 100 W નો બલ્બ 110 V સાથે જોડવામાં આવે છે. વપરાશમાં લેવાતી પાવર હશે
    A) 100 W
    B) 50 W
    C) 25 W
    D) 200 W

12. [મધ્યમ] એક ડીઝલ લોકોમોટિવ સૌથી વધુ માત્રામાં ઉત્સર્જન કરે છે
    A) CO₂
    B) CO
    C) NOₓ
    D) SPM

13. [મધ્યમ] ઇલેક્ટ્રિક આયર્નના હીટિંગ એલિમેન્ટ માટે વપરાતી મિશ્રધાતુ છે
    A) પિત્તળ
    B) નાઇક્રોમ
    C) કાંસું
    D) સોલ્ડર

14. [મધ્યમ] કોચોમાં બાયો-ટોઇલેટ એનારોબિક બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરે છે જેનો ઉદ્ભવ થાય છે
    A) ગાયના ગોબરમાંથી
    B) વાદળી-લીલી લીલમાંથી
    C) નદીના કીચડમાંથી
    D) ગરમ પાણીના ઝરણામાંથી

15. [મધ્યમ] WAP-7 ના ટ્રેક્શન મોટરને ઠંડુ કરવામાં આવે છે
    A) બળજબરીની હવા દ્વારા
    B) કુદરતી હવા દ્વારા
    C) પાણી દ્વારા
    D) હાઇડ્રોજન દ્વારા

16. [મધ્યમ] રેલવે ટ્રેકનો ક્ષય મૂળભૂત રીતે છે
    A) ઑક્સિડેશન
    B) રિડક્શન
    C) વિસ્થાપન
    D) તટસ્થીકરણ

17. [મધ્યમ] ધ્વનિનો સ્વર તેની દ્વારા નક્કી થાય છે
    A) કંપવિસ્તાર
    B) આવૃત્તિ
    C) ઝડપ
    D) તરંગલંબાઈ

18. [મધ્યમ] ટ્રેનના હેડ લાઇટ અંતર્ગોળ અરીસાનો ઉપયોગ કરે છે
    A) બીમને પહોળી કરવા માટે
    B) બીમને કેન્દ્રિત કરવા માટે
    C) પ્રતિમાનું ઊલટું કરવા માટે
    D) પ્રકાશને ઝાંખો કરવા માટે

19. [મધ્યમ] કયા ઇંધણનું કેલરીફિક મૂલ્ય સૌથી વધુ હોય છે?
    A) પેટ્રોલ
    B) ડીઝલ
    C) CNG
    D) હાઇડ્રોજન

20. [મધ્યમ] ખતરનાક પ્રદૂષક CO હિમોગ્લોબિન સાથે જોડાઈને બનાવે છે
    A) કાર્બોક્સી-હિમોગ્લોબિન
    B) ઑક્સી-હિમોગ્લોબિન
    C) મેથ-હિમોગ્લોબિન
    D) ફેરી-હિમોગ્લોબિન

21. [કઠિન] 4 µF ના કેપેસિટરને 200 V સપ્લાય સાથે જોડવામાં આવે છે. સંગ્રહિત ઊર્જા છે
    A) 0.08 J
    B) 0.04 J
    C) 0.02 J
    D) 0.16 J

22. [કઠિન] લોકોમોટિવનો ટ્રેક્ટિવ પ્રયાસ 400 kN છે અને ઝડપ 72 km/h છે. વિકસિત પાવર છે
    A) 8000 kW
    B) 4000 kW
    C) 2880 kW
    D) 800 kW

23. [કઠિન] ડીઝલ એન્જિનનો કમ્પ્રેશન રેશિયો 16 : 1 અને એક્સપેન્શન રેશિયો 8 : 1 છે. કટ-ઑફ રેશિયો છે
    A) 2
    B) 4
    C) 8
    D) 16

24. [કઠિન] એસી કોચમાં સાપેક્ષ ભેજ આશરે જાળવવામાં આવે છે
    A) 25 %
    B) 55 %
    C) 85 %
    D) 95 %

25. [કઠિન] ફાઇબર-ઓપ્ટિક સિગ્નલિંગમાં કોરનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 1.5 અને ક્લેડિંગનો 1.45 છે. ક્રાંતિક કોણ નજીકનો છે
    A) 45°
    B) 60°
    C) 75°
    D) 90°

જવાબો

1. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. કાર્ય = બળ × વિસ્થાપન; જૂલ (J) SI એકમ છે.

2. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. ઝડપમાં માત્ર માન હોય છે; અન્યમાં દિશા પણ હોય છે.

3. સાચો જવાબ: વિકલ્પ B. વ્યાખ્યા પ્રમાણે, 1 atm પર 100 °C.

4. સાચો જવાબ: વિકલ્પ B. ઘન CO₂ –78 °C પર ઉધરસ થાય છે.

5. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. સોડિયમ ક્લોરાઇડ.

6. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. લાલ પ્રકાશ ≈ 700 nm, દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમમાં સૌથી લાંબો.

7. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. 37 °C (98.6 °F).

8. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. V = I R એ ઓહ્મનો નિયમ છે.

9. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. નિષ્ક્રિય N₂-Ar મિશ્રણ ફિલામેન્ટ ઑક્સિડેશન અટકાવે છે.

10. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. હર્ટ્ઝ (Hz) = ચક્ર પ્રતિ સેકન્ડ.

11. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. P ∝ V²; (110/220)² × 100 = 25 W.

12. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. સંપૂર્ણ દહન સૌથી વધુ વોલ્યુમમાં CO₂ આપે છે.

13. સાચો જવાબ: વિકલ્પ B. નાઇક્રોમ (Ni-Cr-Fe) ની ઉચ્ચ રેઝિસ્ટિવિટી અને ગલનબિંદુ હોય છે.

14. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. ગાયના ગોબરમાંથી ઇનોક્યુલમ લેવાય છે; બેક્ટેરિયા કચરો પાચન કરે છે.

15. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. બળજબરીની હવાનો બ્લોઅર મોટરને 120 °C અંદર રાખે છે.

16. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. આયર્ન Fe₂O₃/જંગમાં રૂપાંતરિત થાય છે—ઑક્સિડેશન.

17. સાચો જવાબ: વિકલ્પ B. ઉચ્ચ આવૃત્તિ → ઉચ્ચ સ્વરનો ધ્વનિ.

18. સાચો જવાબ: વિકલ્પ B. અંતર્ગોળ અરીસો પ્રકાશને સમાંતર બીમમાં કેન્દ્રિત કરે છે.

19. સાચો જવાબ: વિકલ્પ D. હાઇડ્રોજન ≈ 150 MJ/kg, વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ.

20. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. CO + Hb → કાર્બોક્સી-હિમોગ્લોબિન, O₂ ને અવરોધે છે.

21. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. E = ½ C V² = 0.5 × 4×10⁻⁶ × (200)² = 0.08 J.

22. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. P = F × v = 400 kN × 20 m/s = 8000 kW.

23. સાચો જવાબ: વિકલ્પ A. કટ-ઑફ રેશિયો = કમ્પ્રેશન/એક્સપેન્શન = 16/8 = 2.

24. સાચો જવાબ: વિકલ્પ B. 50–60 % RH સંતોષકારક આરામ આપે છે, ઘનીકરણ વિના.

25. સાચો જવાબ: વિકલ્પ C. sinθc = n₂/n₁ = 1.45/1.5 → θc ≈ 75°.

ઝડપી શૉર્ટકટ અને ટીપ્સ

• પહેલા એકમો: રેલવે મૂલ્યો હંમેશા SI (kW, kN, m/s) માં હોય છે. km/h → m/s માં રૂપાંતર કરો ×5/18 દ્વારા.
• પાવર ત્રિકોણ: P = F × v ટ્રેક્શન પ્રશ્નો માટે પ્રિય છે—યાદ રાખો 1 kN × 1 m/s = 1 kW.
• બલ્બ પાવર ∝ V²: અડધો વોલ્ટેજ → એક-ચોથાઈ પાવર (પ્રશ્ન-11).
• કેપેસિટર ઊર્જા: ½ C V²—½ ભૂલશો નહીં; આરઆરબી આ ફાંદો પસંદ કરે છે.
• રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ: યાદ રાખો sinθc = n₂/n₁; કેલ્ક્યુલેટર ડિગ્રી મોડમાં રાખો.
• કેલરીફિક મૂલ્ય ક્રમ: હાઇડ્રોજન > CNG > ડીઝલ > પેટ્રોલ > કોલસો.
• પ્રદૂષણ ચાર્ટ: CO₂ (ગ્રીનહાઉસ), CO (ઝેર), NOₓ (ઍસિડ), SPM (ફેફસાં).
• બાયો-ટોઇલેટ બેક્ટેરિયા: એનારોબિક → ગાયનું ગોબર → મિથેન + કીચડ—એરોબિક ક્યારેય પસંદ કરશો નહીં.
• અરીસા/લેન્સ સંકેત સંવિધાન: અંતર્ગોળ અરીસો → વાસ્તવિક ફોકસ માટે +f; હંમેશા પૂછો બીમનું શું થાય છે.
• 55 નો નિયમ: 55 % RH અને 25 °C = એસી કોચ સેટ-પોઇન્ટ—સંખ્યાત્મક વિકલ્પ તરીકે દેખાય છે.