Solution

न्यूटन का गति विषयक तृतीय नियम (क्रिया-प्रतिक्रिया का नियम):

इस नियम के अनुसार, प्रत्येक क्रिया के बराबर तथा विपरीत दिशा में प्रतिक्रिया होती है। इसका तात्पर्य यह है कि जब एक वस्तु दूसरी वस्तु पर बल लगाती है, तो दूसरी वस्तु भी पहली वस्तु पर उतना ही बल विपरीत दिशा में लगाती है।

उदाहरण: नाव से किनारे पर कूदते समय नाव का पीछे हटना, बन्दूक से गोली छूटने पर पीछे की ओर झटका लगना आदि।

क्रम गुण सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक (G) गुरुत्वीय त्वरण (g)

1. मान इसका मान पूरे ब्रह्मांड में सर्वत्र स्थिर रहता है (6.67 × 10⁻¹¹ N m²/kg²)। इसका मान स्थान के साथ बदलता रहता है (ध्रुवों पर अधिकतम, विषुवत रेखा पर न्यूनतम)।

2. मात्रक इसका मात्रक न्यूटन मीटर²/किग्रा² होता है। इसका मात्रक मीटर/सेकण्ड² होता है।

3. प्रकृति यह एक अदिश राशि है। यह एक सदिश राशि है।

4. निर्भरता यह पिंडों के द्रव्यमान और उनके बीच की दूरी पर निर्भर नहीं करता। यह पृथ्वी के द्रव्यमान, त्रिज्या और वस्तु की स्थिति पर निर्भर करता है।

• स्थितिज ऊर्जा: किसी वस्तु की स्थिति, आकृति या विन्यास के कारण उसमें जो ऊर्जा संचित होती है, उसे स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy) कहते हैं। सूत्र: E_p = mgh

• गणना:

दिया है:

द्रव्यमान (m) = 2 किग्रा

ऊँचाई (h) = 1 मीटर

गुरुत्वीय त्वरण (g) ≈ 9.8 मी/से² (या 10 मी/से²)

स्थितिज ऊर्जा (E_p) = m × g × h

E_p = 2 किग्रा × 9.8 मी/से² × 1 मीटर = 19.6 जूल (यदि g=10 लें तो 20 जूल)

अतः पुस्तक की स्थितिज ऊर्जा 19.6 जूल है।

दीर्घउत्तरीय प्रश्न (भौतिक, रसायन, जीव विज्ञान)

मिश्रित कृषि या मिश्रित फसल उत्पादन (Mixed Cropping) के दो प्रमुख लाभ:

1. फसल की असफलता का जोखिम कम होना: यदि एक फसल खराब हो जाती है, तो दूसरी फसल से उत्पादन प्राप्त होने की संभावना बनी रहती है, जिससे किसानों को कुल आर्थिक नुकसान से सुरक्षा मिलती है।

2. मृदा की उर्वरता में वृद्धि: यदि एक फसल के साथ दलहनी फसल उगाई जाए, तो मृदा में नाइट्रोजन का स्थिरीकरण होता है जिससे मिट्टी की उर्वरता प्राकृतिक रूप से बढ़ती है।

• संरचना (चित्र विवरण): यह दोहरी झिल्लीयुक्त अंगक है। बाहरी झिल्ली चिकनी तथा आंतरिक झिल्ली अंदर की ओर अंगुलीनुमा वलय बनाती है जिन्हें 'क्रिस्टी' (Cristae) कहते हैं। इसके भीतर 'मैट्रिक्स' भरा होता है।

• कार्य:

1. यह कोशिकीय श्वसन का मुख्य केन्द्र है जहाँ ऊर्जा ATP के रूप में उत्पन्न होती है, इसीलिए इसे 'कोशिका का पावर हाउस' कहते हैं।

2. यह कोशिका की विभिन्न जैविक क्रियाओं के लिए आवश्यक ऊर्जा की आपूर्ति करता है।

क्रम जाइलम (Xylem) फ्लोएम (Phloem)

1. यह जड़ों से जल तथा खनिज लवणों का संवहन पौधे के ऊपरी भागों तक करता है। यह पत्तियों द्वारा तैयार भोजन को पौधे के विभिन्न अंगों तक पहुँचाता है।

2. इसमें पदार्थों की गति मुख्य रूप से एकदिशीय (नीचे से ऊपर) होती है। इसमें पदार्थों की गति द्वि-दिशीय (ऊपर व नीचे दोनों तरफ) हो सकती है।

3. इसमें अधिकांश ऊतक मृत कोशिकाएं होते हैं (जैसे जाइलम वाहिकाएं)। इसमें अधिकांश ऊतक जीवित कोशिकाएं होते हैं (जैसे चालनी नलिकाएं)।

• स्थिर अनुपात का नियम (Law of Definite Proportions): इस नियम के अनुसार, किसी भी रासायनिक यौगिक में तत्व हमेशा द्रव्यमान के अनुसार एक निश्चित अनुपात में संयुक्त होते हैं, चाहे वह यौगिक किसी भी स्रोत से प्राप्त किया गया हो या किसी ने भी बनाया हो।

• उदाहरण: जल (H₂O) चाहे किसी भी स्रोत (कुआँ, नदी, वर्षा या प्रयोगशाला) से लिया जाए, इसमें हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के द्रव्यमान का अनुपात हमेशा 2:16 अर्थात 1:8 ही रहता है।

• विलयन: दो या दो से अधिक पदार्थों के समांगी मिश्रण को विलयन कहते हैं।

• प्रकार: विलेय और विलायक की मात्रा तथा भौतिक अवस्था के आधार पर विलयन मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रकार के होते हैं:

1. वास्तविक विलयन: जिसमें विलेय के कणों का आकार अत्यंत सूक्ष्म (< 1 nm) होता है और वे समांगी मिश्रण बनाते हैं (जैसे- नमक का पानी में घोल)।

2. कोलॉइडी विलयन: जिसमें कणों का आकार 1 nm से 100 nm के बीच होता है (जैसे- दूध, रक्त)।

3. निलंबन: एक विषमांगी विलयन जिसमें कणों का आकार बड़ा होता है और वे आँखों से दिखाई देते हैं (जैसे- चाक का पानी में मिश्रण)।

(अथवा भाग):

दिया है:

अधिकतम ऊँचाई (s) = 10 मीटर

अन्तिम वेग उच्चतम बिन्दु पर (v) = 0 मी/से

गुरुत्वीय त्वरण (g) = -9.8 मी/से² (ऊपर जाने पर)

(i) वस्तु का प्रारम्भिक वेग (u) ज्ञात करना:

गति का तृतीय समीकरण: v² = u² + 2as

(0)² = u² + 2 × (-9.8) × 10

0 = u² - 196

u² = 196

u = √(196) = 14 मी/से

(ii) उच्चतम बिन्दु तक पहुँचنے में लिया गया समय (t) ज्ञात करना:

गति का प्रथम समीकरण: v = u + gt

0 = 14 + (-9.8) × t

9.8t = 14

t = (14)/(9.8) = (140)/(98) = (10)/(7) ≈ 1.43 सेकण्ड

अतः (i) वस्तु को 14 मी/से के वेग से ऊपर फेंका गया था, तथा (ii) उच्चतम बिन्दु तक पहुँचने में 1.43 सेकण्ड का समय लगा।

(अथवा भाग):

(i) प्रेशर कुकर में खाना तेजी से पकता है क्योंकि बंद बर्तन के कारण अंदर दाब बढ़ जाता है जिससे जल का क्वथनांक बढ़ जाता है और भोजन को उच्च ताप पर अधिक ऊष्मा मिलती है, जिससे वह जल्दी पक जाता है।

(ii) गर्मियों में लोग फर्श और छतों पर पानी छिड़कते हैं क्योंकि जल के वाष्पीकरण की प्रक्रिया में आसपास की ऊष्मा अवशोषित हो जाती है, जिससे ठंडक और राहत महसूस होती है।

(iii) तेज बुखार आने पर शरीर को भीगे तौलिए से लपेटते हैं क्योंकि पानी के वाष्पीकरण के कारण शरीर की अतिरिक्त गर्मी तेजी से बाहर निकलती है और शरीर का तापमान कम होने में मदद मिलती है।

(अथवा भाग):

(i) केन्द्रक: यह कोशिका का मुख्य नियंत्रक अंगक है जो दोहरी झिल्ली से घिरा होता है और आनुवंशिक पदार्थ (DNA/गुणसूत्र) को सुरक्षित रखता है। यह कोशिका की सभी उपापचयी क्रियाओं का नियंत्रण करता है।

(ii) रिक्तिका (Vacuole): पादप कोशिकाओं में यह एक बड़ी, केंद्रीय और स्थायी संरचना होती है जो कोशिका को स्फीति (Turgidity) प्रदान करती है तथा जल और अपशिष्ट पदार्थों का संचय करती है।

(iii) माइटोकॉन्ड्रिया: यह दोहरी झिल्लीयुक्त कोशिकांग है जिसे 'कोशिका का ऊर्जा गृह' कहते हैं क्योंकि यह कोशिकीय श्वसन द्वारा ATP के रूप में ऊर्जा का उत्पादन करता है।