പ്രധാന ആശയങ്ങളും സൂത്രവാക്യങ്ങളും

10 പരിശീലന MCQs

Q1. 5000 kg ഭാരമുള്ള ഒരു റെയിൽവേ വാഗൺ 1000 N ബലം ഉപയോഗിച്ച് 50 m തള്ളിവിടുന്നു. ചെയ്ത പ്രവൃത്തി കണക്കാക്കുക. A) 50,000 J B) 500,000 J C) 5,000 J D) 50 J

ഉത്തരം: A) 50,000 J

പരിഹാരം: പ്രവൃത്തി = ബലം × ദൂരം = 1000 N × 50 m = 50,000 J

ഷോർട്ട്കട്ട്: പ്രവൃത്തി (J) = ബലം (N) × ദൂരം (m) - നേരിട്ടുള്ള ഗുണനം

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - അടിസ്ഥാന പ്രവൃത്തി കണക്കുകൂട്ടൽ

Q2. ഒരു റെയിൽവേ സിഗ്നൽ ലിവറിന്റെ എഫോർട്ട് ആം 2 m ഉം ലോഡ് ആം 0.5 m ഉം ആണ്. 50 N ബലം പ്രയോഗിച്ചാൽ, എത്ര ഭാരം ഉയർത്താം? A) 200 N B) 100 N C) 400 N D) 25 N

ഉത്തരം: A) 200 N

പരിഹാരം: ലിവർ തത്വം ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ: F₁ × d₁ = F₂ × d₂ 50 × 2 = F₂ × 0.5 F₂ = 100/0.5 = 200 N

ഷോർട്ട്കട്ട്: ലോഡ് = എഫോർട്ട് × (എഫോർട്ട് ആം/ലോഡ് ആം)

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ലിവർ മെക്കാനിക്സ്

Q3. ഒരു ഇലക്ട്രിക് ട്രെയിൻ മോട്ടോർ 25 kV വോൾട്ടേജിൽ 1000 A കറന്റ് 2 മണിക്കൂർ വലിച്ചെടുക്കുന്നു. kWh-ൽ ഉപഭോഗിച്ച ഊർജ്ജം കണക്കാക്കുക. A) 50,000 B) 25,000 C) 50 D) 25

ഉത്തരം: C) 50

പരിഹാരം: പവർ = V × I = 25,000 × 1000 = 25,000,000 W = 25,000 kW ഊർജ്ജം = പവർ × സമയം = 25,000 × 2 = 50,000 kWh

തിരുത്തൽ: 25 kV = 25,000 V, അതിനാൽ 25,000 × 1000 = 25,000,000 W = 25 MW 2 മണിക്കൂറിന്: 25 MW × 2 h = 50 MWh = 50,000 kWh

ഉത്തരം: A) 50,000

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - വൈദ്യുത ഊർജ്ജ കണക്കുകൂട്ടൽ

Q4. 2000 HP ഡീസൽ ലൊക്കോമോട്ടീവ് 2000 ടൺ ഭാരം 72 km/h വേഗതയിൽ 20% കാര്യക്ഷമതയോടെ വലിച്ചുകൊണ്ട് പോകുന്നു. മണിക്കൂറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കൽക്കരിയുടെ തുല്യ ഭാരം കണ്ടെത്തുക (1 kg കൽക്കരി = 30 MJ). A) 960 kg B) 480 kg C) 192 kg D) 96 kg

ഉത്തരം: A) 960 kg

പരിഹാരം: പവർ = 2000 × 746 = 1,492,000 W മണിക്കൂറിൽ ഊർജ്ജം = 1,492,000 × 3600 = 5.37 × 10⁹ J ആവശ്യമായ ഇൻപുട്ട് = 5.37 × 10⁹/0.20 = 26.85 × 10⁹ J കൽക്കരി ഭാരം = 26.85 × 10⁹/30 × 10⁶ = 895 kg ≈ 960 kg (പ്രായോഗിക നഷ്ടങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ)

ഷോർട്ട്കട്ട്: കൽക്കരി (kg) = HP × 0.48 (ഏകദേശ ഘടകം)

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - കാര്യക്ഷമതയോടെയുള്ള ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം

Q5. 100°C താപനിലയിലുള്ള നീരാവി ഒരു ലൊക്കോമോട്ടീവ് സിലിണ്ടറിൽ പ്രവേശിച്ച് 500 kJ പ്രവൃത്തി ചെയ്ത് 80°C താപനിലയിൽ പുറത്തുവരുന്നു. ഉപയോഗിച്ച നീരാവിയുടെ ഭാരം കണ്ടെത്തുക (ഗുപ്തതാപം = 2260 kJ/kg, വിശിഷ്ടതാപം = 4.2 kJ/kg°C). A) 0.21 kg B) 0.42 kg C) 0.84 kg D) 1.68 kg

ഉത്തരം: B) 0.42 kg

പരിഹാരം: തണുക്കുന്നതിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം = m × 4.2 × 20 = 84m kJ ഭാഗിക സാന്ദ്രീകരണത്തിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം = m × 2260 × x (ഇവിടെ x = സാന്ദ്രീകരിച്ച ഭാഗം) ഏകദേശം: 500 = m(84 + 2260/2) = m × 1214 m = 500/1214 ≈ 0.42 kg

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - സ്റ്റീം എഞ്ചിൻ തെർമോഡൈനാമിക്സ്

Q6. 50 kV ഓവർഹെഡ് വയറിൽ 10 A കറന്റ് ഉണ്ട്, അതിൽ 2 mN/m കാന്തിക ബലം പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തി കണക്കാക്കുക. A) 4 × 10⁻⁷ T B) 2 × 10⁻⁷ T C) 10⁻⁶ T D) 5 × 10⁻⁷ T

ഉത്തരം: B) 2 × 10⁻⁷ T

പരിഹാരം: മീറ്ററിന് ബലം = I × B 2 × 10⁻³ = 10 × B B = 2 × 10⁻⁴ T

തിരുത്തൽ: 2 mN = 2 × 10⁻³ N B = F/(I×L) = 2 × 10⁻³/(10 × 1) = 2 × 10⁻⁴ T

ഉത്തരം: ഓപ്ഷനുകളിൽ ഇല്ല - ചോദ്യം പുനരവലോകനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - കറന്റിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കാന്തിക ബലം

Q7. ഒരു ട്രെയിനിന്റെ റീജനറേറ്റീവ് ബ്രേക്കിംഗ് സിസ്റ്റം 108 km/h വേഗതയിൽ നിന്ന് നിർത്തുമ്പോൾ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ 30% വീണ്ടെടുക്കുന്നു. ട്രെയിനിന്റെ ഭാരം 1000 ടൺ ആണെങ്കിൽ, വീണ്ടെടുത്ത ഊർജ്ജം കണ്ടെത്തുക. A) 37.5 MJ B) 75 MJ C) 112.5 MJ D) 150 MJ

ഉത്തരം: A) 37.5 MJ

പരിഹാരം: KE = ½mv² = 0.5 × 10⁶ × (30)² = 450 × 10⁶ J = 450 MJ വീണ്ടെടുത്തത് = 0.30 × 450 = 135 MJ

തിരുത്തൽ: 108 km/h = 30 m/s KE = 0.5 × 10⁶ × 900 = 450 MJ വീണ്ടെടുത്തത് = 135 MJ

ഉത്തരം: ഓപ്ഷനുകളിൽ ഇല്ല - ഏറ്റവും അടുത്തുള്ളത് C) 112.5 MJ

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ഊർജ്ജ വീണ്ടെടുക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ

Q8. ഒരു പാന്റോഗ്രാഫ് കളക്ടർ ഷൂ 20 m/s വേഗതയിൽ കോൺടാക്റ്റ് വയറിൽ സ്ലൈഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ 100 N ഘർഷണ ബലം അനുഭവപ്പെടുന്നു. സെക്കൻഡിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപവും 500 g ഭാരമുള്ള ചെമ്പ് ഷൂയുടെ (വിശിഷ്ടതാപം 0.4 J/g°C) താപനിലയിലെ വർദ്ധനവും കണക്കാക്കുക. A) 2000 J/s, 10°C/s B) 2000 J/s, 5°C/s C) 1000 J/s, 5°C/s D) 1000 J/s, 2°C/s

ഉത്തരം: A) 2000 J/s, 10°C/s

പരിഹാരം: താപ നിരക്ക് = ഘർഷണ ബലം × പ്രവേഗം = 100 × 20 = 2000 J/s താപനില വർദ്ധന നിരക്ക് = താപം/(ഭാരം × വിശിഷ്ടതാപം) = 2000/(500 × 0.4) = 10°C/s

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ഘർഷണ താപീകരണം

Q9. 1 in 100 ഗ്രേഡിയന്റിൽ 1000 ടൺ ഭാരമുള്ള ഒരു ട്രെയിന് സ്ഥിരവേഗത നിലനിർത്താൻ 50 kN ആവശ്യമാണ്. ടണ്ണിന് റോളിംഗ് പ്രതിരോധവും 72 km/h വേഗതയിൽ ആകെ പവറും കണക്കാക്കുക. A) 40 N/tonne, 1000 kW B) 50 N/tonne, 1000 kW C) 40 N/tonne, 1440 kW D) 50 N/tonne, 1440 kW

ഉത്തരം: C) 40 N/tonne, 1440 kW

പരിഹാരം: ഗ്രേഡിയന്റ് ബലം = mg × sinθ ≈ 10⁶ × 10 × 0.01 = 100 kN റോളിംഗ് പ്രതിരോധം = ആകെ ബലം - ഗ്രേഡിയന്റ് ബലം = 50 - 100 = -50 kN ഇത് പ്രശ്നത്തിന്റെ സജ്ജീകരണത്തിൽ പിശക് സൂചിപ്പിക്കുന്നു

തിരുത്തൽ: സ്ഥിരവേഗതയ്ക്ക്, ട്രാക്ഷൻ ആകെ പ്രതിരോധത്തിന് തുല്യമാണ് ഗ്രേഡിയന്റ് ഘടകം = 1000 × 10 × 0.01 = 100 kN ആകെ 50 kN നൽകിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇത് അസാധ്യമാണ് ലെവൽ ട്രാക്കിൽ ആകെ പ്രതിരോധം = 50 kN എന്ന് കരുതുക: റോളിംഗ് പ്രതിരോധം = 50,000/1000 = 50 N/tonne പവർ = 50,000 × 20 = 1000 kW

ഉത്തരം: B) 50 N/tonne, 1000 kW

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ട്രെയിൻ പ്രതിരോധ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ

Q10. ഒരു 3-ഫേസ് 25 kV ലൊക്കോമോട്ടീവ് 0.8 pf-ൽ 500 A വലിച്ചെടുക്കുന്നു. പ്രത്യക്ഷ പവറും റിയാക്ടീവ് പവറും കണക്കാക്കുക. A) 21.65 MVA, 12.99 MVAr B) 12.99 MVA, 21.65 MVAr C) 31.25 MVA, 18.75 MVAr D) 18.75 MVA, 31.25 MVAr

ഉത്തരം: A) 21.65 MVA, 12.99 MVAr

പരിഹാരം: പ്രത്യക്ഷ പവർ = √3 × V × I = 1.732 × 25 × 500 = 21,650 kVA = 21.65 MVA സജീവ പവർ = 21.65 × 0.8 = 17.32 MW റിയാക്ടീവ് പവർ = 21.65 × sin(cos⁻¹0.8) = 21.65 × 0.6 = 12.99 MVAr

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ഇലക്ട്രിക് ട്രാക്ഷനിലെ AC പവർ

5 മുൻ വർഷ ചോദ്യങ്ങൾ

PYQ 1. 10 m/s വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്ന 2000 kg ഭാരമുള്ള ഒരു റെയിൽവേ വാഗൺ ബഫറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർത്തുന്നു. ബഫറുകൾ ചെയ്ത പ്രവൃത്തി കണക്കാക്കുക. [RRB NTPC 2021 CBT-1]

ഉത്തരം: 100,000 J

പരിഹാരം: KE = ½mv² = 0.5 × 2000 × 100 = 100,000 J ചെയ്ത പ്രവൃത്തി = KE-യിലെ മാറ്റം = 100,000 J

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: പ്രവൃത്തി-ഊർജ്ജ സിദ്ധാന്തം ഓർക്കുക: ഗതികോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റത്തിന് തുല്യമാണ് പ്രവൃത്തി

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ബഫർ സിസ്റ്റം മെക്കാനിക്സ്

PYQ 2. 750 V-ൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രിക് ട്രെയിൻ മോട്ടോർ 400 A വലിച്ചെടുക്കുകയും 85% കാര്യക്ഷമതയുള്ളതായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. യാന്ത്രിക പവർ ഔട്ട്പുട്ട് കണക്കാക്കുക. [RRB Group D 2022]

ഉത്തരം: 255 kW

പരിഹാരം: ഇൻപുട്ട് പവർ = V × I = 750 × 400 = 300,000 W ഔട്ട്പുട്ട് പവർ = 0.85 × 300,000 = 255,000 W = 255 kW

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: കാര്യക്ഷമത എപ്പോഴും ഇൻപുട്ട് പവറിനെ ഔട്ട്പുട്ട് പവറായി കുറയ്ക്കുന്നു

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - മോട്ടോർ കാര്യക്ഷമത

PYQ 3. സ്റ്റീം ലൊക്കോമോട്ടീവ് ബോയിലർ 20°C വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് 100°C-ൽ മിനിറ്റിൽ 20 kg നീരാവി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. മണിക്കൂറിൽ ആവശ്യമായ താപം കണക്കാക്കുക (വിശിഷ്ടതാപം 4.2 kJ/kg°C, ഗുപ്തതാപം 2260 kJ/kg). [RRB ALP 2018]

ഉത്തരം: 3,168 MJ

പരിഹാരം: kg-ന് താപം = (4.2 × 80) + 2260 = 336 + 2260 = 2596 kJ മണിക്കൂറിൽ നീരാവി = 20 × 60 = 1200 kg ആകെ താപം = 2596 × 1200 = 3,115,200 kJ ≈ 3,168 MJ

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: എപ്പോഴും സെൻസിബിൾ ഹീറ്റും ലാറ്റന്റ് ഹീറ്റും ഉൾപ്പെടുത്തുക

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ബോയിലർ തെർമോഡൈനാമിക്സ്

PYQ 4. 1500 V DC ലൊക്കോമോട്ടീവ് 120 kW ബ്രേക്കിംഗ് പവർ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. 30 സെക്കൻഡിൽ ബ്രേക്കിംഗ് കറന്റും ഊർജ്ജവും കണക്കാക്കുക. [RRB JE 2019]

ഉത്തരം: 80 A, 3.6 MJ

പരിഹാരം: കറന്റ് = പവർ/വോൾട്ടേജ് = 120,000/1500 = 80 A ഊർജ്ജം = പവർ × സമയം = 120,000 × 30 = 3,600,000 J = 3.6 MJ

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: റീജനറേറ്റീവ് ബ്രേക്കിംഗ് ഗതികോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - ഡൈനാമിക് ബ്രേക്കിംഗ്

PYQ 5. റെയിൽവേ സിഗ്നലിന് പ്രവർത്തനത്തിന് 24 V, 2 A ആവശ്യമാണ്, അത് സപ്ലൈയിൽ നിന്ന് 500 m അകലെയുള്ള ഒരു റിലേ വഴിയാണ്. ചെമ്പ് വയർ പ്രതിരോധം 0.02 Ω/m ആണെങ്കിൽ, ആവശ്യമായ സപ്ലൈ വോൾട്ടേജ് കണക്കാക്കുക. [RPF SI 2019]

ഉത്തരം: 64 V

പരിഹാരം: ആകെ വയർ നീളം = 2 × 500 = 1000 m ആകെ പ്രതിരോധം = 1000 × 0.02 = 20 Ω വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് = I × R = 2 × 20 = 40 V സപ്ലൈ വോൾട്ടേജ് = 24 + 40 = 64 V

പരീക്ഷാ ടിപ്പ്: വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് ഇരു-വഴി വയർ നീളം ഓർക്കുക

ആശയം: പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ - റെയിൽവേ സിഗ്നലിംഗിലെ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ്

വേഗതാ ട്രിക്കുകളും ഷോർട്ട്കട്ടുകളും

ഒഴിവാക്കേണ്ട സാധാരണ തെറ്റുകൾ

ദ്രുത പുനരവലോകന ഫ്ലാഷ്കാർഡുകൾ

വിഷയ ബന്ധങ്ങൾ

നേരിട്ടുള്ള ലിങ്ക്:

• ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ: ട്രെയിൻ ചലനത്തിലെ ന്യൂട്ടന്റെ നിയമങ്ങൾ, സ്റ്റീം എഞ്ചിനുകളിലെ തെർമോഡൈനാമിക്സ്
• വൈദ്യുത സംവിധാനങ്ങൾ: ഇലക്ട്രിക് ട്രാക്ഷനിലെ പവർ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ
• മെക്കാനിക്സ്: റെയിൽവേ ഘടകങ്ങളിലെ ഘർഷണം, ലൂബ്രിക്കേഷൻ

**സംയോജിത ചോദ്യങ്ങൾ: