प्रयोग
मुख्य संकल्पना आणि सूत्रे
| # | संकल्पना | झटपट स्पष्टीकरण |
|---|---|---|
| 1 | ओहमच्या नियमाचा प्रयोग | V = IR - तापमान स्थिर राहिल्यास वाहकावरील व्होल्टता विद्युतप्रवाहाच्या सम प्रमाणात असते |
| 2 | लंबक प्रयोग | T = 2π√(L/g) - कालावधी केवळ लांबी आणि गुरुत्वाकर्षणावर अवलंबून असतो, वस्तुमान किंवा मोठेपणावर नाही (लहान कोनांसाठी) |
| 3 | घनता मापन | ρ = m/V - प्रति एकक आकारमानाचे वस्तुमान; भौतिक तुला आणि मापन सिलिंडर वापरून मोजली जाते |
| 4 | परावर्तन प्रयोग | ∠i = ∠r - आपाती कोन परावर्तित कोनाइतका असतो; समतल आरसा आणि पिन वापरून मोजला जातो |
| 5 | विशिष्ट उष्मा धारकता | Q = mcΔT - 1kg पदार्थाचे तापमान 1°C ने वाढवण्यासाठी लागणारी उष्मा ऊर्जा; उष्मामापी वापरून मोजली जाते |
| 6 | भिंगाचे नाभीय अंतर | 1/f = 1/v - 1/u - उत्तल भिंगासाठी अंतर संबंध; u-v पद्धतीने निश्चित केले जाते |
| 7 | प्रतिरोध श्रेणी/समांतर जोडणीत | R_श्रेणी = R₁ + R₂; 1/R_समांतर = 1/R₁ + 1/R₂ - वेगवेगळ्या जोडणी पद्धतींचा एकूण प्रतिरोधावर परिणाम होतो |
10 सराव बहुपर्यायी प्रश्न
Q1. साध्या लंबक प्रयोगात, जर लांबी 4 पट वाढवली, तर कालावधी: A) तसाच राहील B) दुप्पट होईल C) निम्मा होईल D) 4 पट होईल
उत्तर: B) दुप्पट होईल
उकल: T = 2π√(L/g) वापरून जर L हे 4L होत असेल, तर T’ = 2π√(4L/g) = 2 × 2π√(L/g) = 2T
शॉर्टकट: T ∝ √L, म्हणून जर L 4 पट झाले तर T √4 = 2 पट होईल
संकल्पना: प्रयोग - लंबकाचा कालावधी संबंध
Q2. रेल्वेच्या हेडलाइटमध्ये 20 सेमी नाभीय अंतराचा अवतल आरसा वापरला आहे. समांतर किरणपुंज मिळवण्यासाठी बल्ब कोठे ठेवला पाहिजे? A) नाभीवर B) वक्रता केंद्रावर C) वक्रता केंद्राच्या पलीकडे D) नाभी आणि ध्रुव यांच्या दरम्यान
उत्तर: A) नाभीवर
उकल: अवतल आरशासाठी, नाभीवर (आरशापासून 20 सेमी अंतरावर) ठेवलेल्या प्रकाश स्रोतामुळे समांतर परावर्तित किरण निर्माण होतात
शॉर्टकट: लक्षात ठेवा “नाभी समांतर देतो, समांतर नाभी देतो”
संकल्पना: प्रयोग - आरशाचे परावर्तन गुणधर्म
Q3. ओहमच्या नियमाच्या प्रयोगात, व्होल्टमीटर जोडले पाहिजे: A) रेझिस्टरसह श्रेणीत B) रेझिस्टरशी समांतर C) सर्किटमध्ये कुठेही D) आवश्यक नाही
उत्तर: B) रेझिस्टरशी समांतर
उकल: व्होल्टमीटरचा प्रतिरोध जास्त असतो आणि तो विभवांतर मोजतो, म्हणून घटकावरील व्होल्टता मोजण्यासाठी समांतर जोडणे आवश्यक आहे
संकल्पना: प्रयोग - सर्किट जोडणी तत्त्वे
Q4. रेल्वे सिग्नलमध्ये 15 सेमी नाभीय अंतराचे बहिर्वक्र भिंग वापरले आहे. जर वस्तू 30 सेमी अंतरावर असेल, तर प्रतिमा निर्माण होईल: A) 30 सेमी B) 15 सेमी C) 10 सेमी D) 60 सेमी
उत्तर: A) 30 सेमी
उकल: भिंगाचे सूत्र वापरून: 1/f = 1/v - 1/u 1/15 = 1/v - 1/(-30) [वास्तव वस्तूसाठी u = -30 सेमी] 1/v = 1/15 - 1/30 = (2-1)/30 = 1/30 म्हणून, v = 30 सेमी
शॉर्टकट: जेव्हा u = 2f, तेव्हा v = 2f (वास्तव, समान आकार, उलटी)
संकल्पना: प्रयोग - भिंगाच्या सूत्राचा उपयोग
Q5. उष्मामिती प्रयोगात, 30°C तापमानाचे 200g पाणी 90°C तापमानाच्या 100g पाण्यात मिसळले जाते. अंतिम तापमान आहे: A) 40°C B) 50°C C) 60°C D) 45°C
उत्तर: B) 50°C
उकल: गमावलेली उष्णता = मिळवलेली उष्णता 100 × 1 × (90 - T) = 200 × 1 × (T - 30) 9000 - 100T = 200T - 6000 15000 = 300T T = 50°C
शॉर्टकट: अंतिम तापमान = (m₁T₁ + m₂T₂)/(m₁ + m₂) = (200×30 + 100×90)/300 = 15000/300 = 50°C
संकल्पना: प्रयोग - उष्मामिती आणि उष्णता विनिमय
Q6. रेल्वेच्या स्पीडोमीटर केबलचा प्रतिरोध 4Ω आहे आणि त्यातून 3A प्रवाह जातो. त्यावरील विभवांतर आहे: A) 0.75V B) 1.33V C) 12V D) 7V
उत्तर: C) 12V
उकल: ओहमचा नियम वापरून: V = IR = 3 × 4 = 12V
शॉर्टकट: V = IR (थेट गुणाकार)
संकल्पना: प्रयोग - ओहमच्या नियमाचा व्यावहारिक उपयोग
Q7. घनता प्रयोगात, 54g धातूचा तुकडा 6ml पाणी विस्थापित करतो. त्याची घनता आहे: A) 9 g/cm³ B) 0.11 g/cm³ C) 324 g/cm³ D) 48 g/cm³
उत्तर: A) 9 g/cm³
उकल: घनता = वस्तुमान/आकारमान = 54g/6ml = 9 g/cm³
शॉर्टकट: विस्थापित आकारमानाने वस्तुमानाची थेट भागाकार
संकल्पना: प्रयोग - आर्किमिडीजचे तत्त्व
Q8. 3Ω आणि 6Ω चे दोन रेझिस्टर समांतर जोडले असता समतुल्य प्रतिरोध मिळेल: A) 9Ω B) 2Ω C) 4.5Ω D) 18Ω
उत्तर: B) 2Ω
उकल: 1/R = 1/3 + 1/6 = (2+1)/6 = 3/6 = 1/2 म्हणून, R = 2Ω
शॉर्टकट: दोन समांतर रेझिस्टरसाठी: R = (R₁ × R₂)/(R₁ + R₂) = (3×6)/(3+6) = 18/9 = 2Ω
संकल्पना: प्रयोग - समांतर प्रतिरोधाची गणना
Q9. 1m लांबीच्या लंबकाचा कालावधी 2s आहे. जर त्याला g = 9.8 m/s² असलेल्या स्थानकावरून g = 4.9 m/s² असलेल्या दुसऱ्या स्थानकावर नेले, तर नवीन कालावधी आहे: A) 1s B) 2√2 s C) 4s D) √2 s
उत्तर: B) 2√2 s
उकल: T₁/T₂ = √(g₂/g₁) 2/T₂ = √(4.9/9.8) = √(1/2) = 1/√2 T₂ = 2√2 s
शॉर्टकट: T ∝ 1/√g, म्हणून जर g निम्मे झाले तर T √2 पट वाढेल
संकल्पना: प्रयोग - लंबक आणि गुरुत्वाकर्षण संबंध
Q10. भिंग प्रयोगात, जर विशालन -2 असेल आणि वस्तूचे अंतर 15 सेमी असेल, तर प्रतिमेचे अंतर आहे: A) 7.5 सेमी B) -30 सेमी C) 30 सेमी D) -7.5 सेमी
उत्तर: C) 30 सेमी
उकल: विशालन m = v/u -2 = v/(-15) [वास्तव वस्तूसाठी u = -15 सेमी] v = 30 सेमी
शॉर्टकट: |m| = |v/u|, चिन्ह वास्तव/आभासी आणि उलटी/सरळ दर्शवते
संकल्पना: प्रयोग - विशालनाचे सूत्र
5 मागील वर्षांचे प्रश्न
PYQ 1. साध्या लंबक प्रयोगात, गोलकाची जागा जड गोलकाने घेतली तर कालावधी: [RRB NTPC 2021 CBT-1]
उत्तर: C) तसाच राहील
उकल: कालावधी T = 2π√(L/g) हा वस्तुमानावर अवलंबून नसतो. केवळ लांबी आणि गुरुत्वाकर्षणावर अवलंबून असतो.
परीक्षा टिप: लंबकाचे कालावधी सूत्र मनापासून लक्षात ठेवा - वस्तुमानाचा त्यावर कधीही परिणाम होत नाही
PYQ 2. व्होल्टमीटरचा प्रतिरोध 1000Ω आहे आणि तो 2V पर्यंत मोजू शकतो. 10V पर्यंत श्रेणी वाढवण्यासाठी आवश्यक श्रेणी प्रतिरोध आहे: [RRB Group D 2022]
उत्तर: B) 4000Ω
उकल: मूळ प्रवाह: I = V/R = 2/1000 = 0.002A 10V श्रेणीसाठी: R_एकूण = 10/0.002 = 5000Ω श्रेणी प्रतिरोध = 5000 - 1000 = 4000Ω
परीक्षा टिप: लक्षात ठेवा: R_श्रेणी = R_मूळ × (V_नवीन/V_मूळ - 1)
PYQ 3. ओहमच्या नियमाच्या प्रयोगात, तार दुप्पट लांबीपर्यंत ताणली गेली. तिचा प्रतिरोध होईल: [RRB ALP 2018]
उत्तर: D) 4 पट
उकल: आकारमान स्थिर असताना R ∝ L² (A ∝ 1/L) जर L दुप्पट झाला, तर A निम्मा होतो, म्हणून R 2 × 2 = 4 पट होतो
परीक्षा टिप: R = ρL/A आणि आकारमान V = AL स्थिर राहते
PYQ 4. बहिर्वक्र भिंग वस्तू 40 सेमी अंतरावर असताना समान आकाराची वास्तव प्रतिमा निर्माण करते. नाभीय अंतर आहे: [RRB JE 2019]
उत्तर: B) 20 सेमी
उकल: समान आकाराच्या वास्तव प्रतिमेसाठी: u = 2f दिलेले u = 40 सेमी, म्हणून 2f = 40, तर f = 20 सेमी
परीक्षा टिप: समान आकाराची वास्तव प्रतिमा म्हणजे नेहमी u = 2f
PYQ 5. उष्मामितीत, 0°C तापमानाचे 10g बर्फ 50°C तापमानाच्या 100g पाण्यात मिसळले जाते. अंतिम तापमान आहे: [RPF SI 2019]
उत्तर: C) 38.2°C
उकल: बर्फ वितळवण्यासाठी उष्णता: Q₁ = 10 × 80 = 800 cal पाणी थंड होण्यामुळे मिळालेली उष्णता: Q₂ = 100 × 1 × (50 - T) वितळलेल्या बर्फाला उबवण्यासाठी उष्णता: Q₃ = 10 × 1 × (T - 0) 800 + 10T = 100(50 - T) 800 + 10T = 5000 - 100T 110T = 4200 T = 38.2°C
परीक्षा टिप: बर्फाची गुप्त उष्मा (80 cal/g) विसरू नका
गती ट्रिक्स आणि शॉर्टकट
| परिस्थिती | शॉर्टकट | उदाहरण |
|---|---|---|
| समांतर प्रतिरोध (2 रेझिस्टर) | गुणाकार/बेरीज | 6Ω |
| लंबक लांबी बदल | T ∝ √L | जर L 9 पट झाले तर T 3 पट होईल |
| भिंगाची क्षमता | P = 1/f (मीटरमध्ये) | f = 20 सेमी = 0.2 मी, तर P = 5D |
| विशिष्ट उष्मा मिश्रण | T = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂)/(m₁c₁ + m₂c₂) | 100g पाणी 80°C + 200g पाणी 20°C → T = 40°C |
| आरशाचे सूत्र चिन्ह | “UVF” नियम: u ऋण, v & f अनुसरण करतात | वास्तव वस्तू: u = -ve, वास्तव प्रतिमा: v = -ve |
टाळावयाच्या सामान्य चुका
| चूक | विद्यार्थी का करतात | योग्य पद्धत |
|---|---|---|
| घनतेमध्ये एकके विसरणे | g/ml आणि kg/m³ मिसळणे | नेहमी सुसंगत एककांमध्ये रूपांतर करा: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ |
| व्होल्टमीटर चुकीची जोडणी | विचार करणे की तो प्रवाह मोजतो | व्होल्टमीटर नेहमी समांतर, अमीटर नेहमी श्रेणीत |
| सार्थक अंकांकडे दुर्लक्ष करणे | मध्यवर्ती पायऱ्यांमध्ये गोलाकार करणे | केवळ अंतिम उत्तर गोल करा, गणना दरम्यान 1 अतिरिक्त अंक ठेवा |
| वास्तव/आभासी प्रतिमा गोंधळणे | चिन्ह संकेत त्रुटी | वास्तव प्रतिमा: आरशासाठी v = -ve, भिंगासाठी +ve |
| गुप्त उष्मा विसरणे | केवळ संवेदनशील उष्णतेचा विचार करणे | अवस्था बदलासाठी L समाविष्ट करा: Q = mL + mcΔT |
झटपट पुनरावृत्ती फ्लॅशकार्ड
| समोर (प्रश्न/संज्ञा) | मागे (उत्तर) |
|---|---|
| ओहमच्या नियमाचे सूत्र | V = IR |
| लंबकाचा कालावधी | T = 2π√(L/g) |
| घनतेचे सूत्र | ρ = m/V |
| भिंगाचे सूत्र | 1/f = 1/v - 1/u |
| आरशाचे सूत्र | 1/f = 1/v + 1/u |
| विशिष्ट उष्मेचे सूत्र | Q = mcΔT |
| समांतर प्रतिरोध (3) | 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ |
| विशालन | m = v/u = h₂/h₁ |
| भिंगाची क्षमता | P = 1/f (मीटर⁻¹) |
| गुप्त उष्मा | Q = mL |
विषय संबंध
- थेट दुवा: प्रयोग भौतिकशास्त्र प्रायोगिक शी थेट संबंधित आहेत - सर्व संकल्पना हाताने पडताळणीद्वारे चाचणी केल्या जातात
- एकत्रित प्रश्न: सहसा एकके आणि मापने (त्रुटी विश्लेषण, सार्थक अंक) आणि संख्यात्मक क्षमता (गणना-आधारित समस्या) यांच्यासोबत जोडले जातात
- पाया: इलेक्ट्रॉनिक्स (सर्किट विश्लेषण), इन्स्ट्रुमेंटेशन (मापन उपकरणे), आणि अभियांत्रिकी भौतिकशास्त्र (रेल्वे प्रणालींमधील व्यावहारिक उपयोग) यासारख्या प्रगत विषयांसाठी