Gravitation is an important Physics topic for SSC, Railway and other competitive examinations.
गुरुत्वाकर्षण SSC, Railway तथा अन्य प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए भौतिक विज्ञान का महत्वपूर्ण विषय है।
Important concepts include Newton's Universal Law of Gravitation, gravitational force, acceleration due to gravity, mass, weight and free fall.
महत्वपूर्ण अवधारणाओं में न्यूटन का सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम, गुरुत्वाकर्षण बल, गुरुत्वीय त्वरण, द्रव्यमान, भार और मुक्त पतन शामिल हैं।
What is Gravitation? / गुरुत्वाकर्षण क्या है?
Gravitation is the force of attraction between any two objects having mass.
द्रव्यमान वाली किसी भी दो वस्तुओं के बीच लगने वाले आकर्षण बल को गुरुत्वाकर्षण कहते हैं।
Every object with mass attracts every other object with mass.
द्रव्यमान वाली प्रत्येक वस्तु दूसरी द्रव्यमान वाली वस्तु को आकर्षित करती है।
Newton's Universal Law of Gravitation
न्यूटन का सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम
According to Newton's law, gravitational force is directly proportional to the product of the masses and inversely proportional to the square of the distance between their centres.
न्यूटन के नियम के अनुसार गुरुत्वाकर्षण बल दोनों वस्तुओं के द्रव्यमानों के गुणनफल के समानुपाती और उनके केंद्रों के बीच दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
F = Gm₁m₂/r²
Where / जहाँ:
F = Gravitational Force / गुरुत्वाकर्षण बल
G = Universal Gravitational Constant / सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक
m₁, m₂ = Masses / द्रव्यमान
r = Distance between centres / केंद्रों के बीच दूरी
Value of G / G का मान
G ≈ 6.67 × 10⁻¹¹ N m²/kg²
G is a universal constant.
G एक सार्वत्रिक नियतांक है।
Effect of Distance / दूरी का प्रभाव
F ∝ 1/r²
If distance becomes twice, force becomes one-fourth.
यदि दूरी दोगुनी हो जाए तो बल एक-चौथाई हो जाता है।
If distance becomes three times, force becomes one-ninth.
यदि दूरी तीन गुनी हो जाए तो बल एक-नौवाँ हो जाता है।
Gravity / गुरुत्व
Gravity is the gravitational attraction exerted by Earth or another celestial body.
पृथ्वी या किसी अन्य खगोलीय पिंड द्वारा लगाया गया गुरुत्वाकर्षण आकर्षण गुरुत्व कहलाता है।
Acceleration Due to Gravity / गुरुत्वीय त्वरण
The acceleration produced in a freely falling body due to Earth's gravity is represented by g.
पृथ्वी के गुरुत्व के कारण स्वतंत्र रूप से गिरती वस्तु में उत्पन्न त्वरण को g से दर्शाया जाता है।
Near Earth's surface:
g ≈ 9.8 m/s²
पृथ्वी की सतह के पास:
g ≈ 9.8 m/s²
Free Fall / मुक्त पतन
Motion of an object under the influence of gravity alone is called free fall.
केवल गुरुत्व के प्रभाव में किसी वस्तु की गति को मुक्त पतन कहते हैं।
In an ideal situation, air resistance is ignored.
आदर्श स्थिति में वायु प्रतिरोध की उपेक्षा की जाती है।
Mass / द्रव्यमान
Mass is the amount of matter contained in an object.
किसी वस्तु में उपस्थित पदार्थ की मात्रा को द्रव्यमान कहते हैं।
SI unit:
kilogram (kg)
Mass does not change when an object is moved from Earth to Moon.
किसी वस्तु को पृथ्वी से चंद्रमा पर ले जाने पर उसका द्रव्यमान नहीं बदलता।
Weight / भार
Weight is the gravitational force acting on an object.
किसी वस्तु पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल उसका भार है।
W = mg
SI unit of Weight:
newton (N)
भार की SI इकाई:
न्यूटन (N)
Example / उदाहरण
Find the weight of a 20 kg object if g = 10 m/s².
यदि g = 10 m/s² है तो 20 kg की वस्तु का भार ज्ञात कीजिए।
W = 20 × 10
= 200 N
Answer / उत्तर: 200 N
Mass vs Weight / द्रव्यमान बनाम भार
Mass is measured in kilograms.
द्रव्यमान किलोग्राम में मापा जाता है।
Weight is measured in newtons.
भार न्यूटन में मापा जाता है।
Mass remains constant from place to place.
द्रव्यमान स्थान बदलने पर समान रहता है।
Weight changes with the value of g.
g के मान के साथ भार बदलता है।
Weight on Moon / चंद्रमा पर भार
Gravity on the Moon is approximately one-sixth of Earth's gravity.
चंद्रमा पर गुरुत्व पृथ्वी के गुरुत्व का लगभग 1/6 है।
Therefore:
Weight on Moon ≈ Weight on Earth ÷ 6
Example / उदाहरण
A person's weight on Earth is 600 N. Find the approximate weight on Moon.
किसी व्यक्ति का पृथ्वी पर भार 600 N है। चंद्रमा पर उसका लगभग भार ज्ञात कीजिए।
= 600/6
= 100 N
Answer / उत्तर: 100 N
Mass remains unchanged.
द्रव्यमान समान रहता है।
Relation Between g and Earth / g का पृथ्वी से संबंध
Near Earth's surface:
g = GM/R²
Where:
M = Mass of Earth / पृथ्वी का द्रव्यमान
R = Radius of Earth / पृथ्वी की त्रिज्या
Gravitational Potential Energy / गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा
Near Earth's surface:
PE = mgh
पृथ्वी की सतह के पास:
PE = mgh
Example / उदाहरण
A 5 kg body is lifted to a height of 4 m. Take g = 10 m/s². Find its potential energy.
5 kg की वस्तु को 4 m की ऊँचाई तक उठाया जाता है। g = 10 m/s² लें। स्थितिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए।
PE = 5 × 10 × 4
= 200 J
Answer / उत्तर: 200 J
Escape Velocity / पलायन वेग
The approximate escape velocity from Earth is:
11.2 km/s
पृथ्वी का लगभग पलायन वेग:
11.2 km/s
This is an important competitive-exam fact.
यह प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए एक महत्वपूर्ण तथ्य है।
Important One-Liners / महत्वपूर्ण वन-लाइनर
Newton gave the Universal Law of Gravitation.
सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम न्यूटन ने दिया।F = Gm₁m₂/r².
गुरुत्वाकर्षण बल का सूत्र F = Gm₁m₂/r² है।g near Earth's surface is approximately 9.8 m/s².
पृथ्वी की सतह के पास g लगभग 9.8 m/s² है।Weight = mg.
भार = mg।SI unit of mass is kilogram.
द्रव्यमान की SI इकाई किलोग्राम है।SI unit of weight is newton.
भार की SI इकाई न्यूटन है।Mass remains unchanged on the Moon.
चंद्रमा पर द्रव्यमान समान रहता है।Weight on Moon is approximately one-sixth of weight on Earth.
चंद्रमा पर भार पृथ्वी के भार का लगभग 1/6 होता है।Escape velocity from Earth is approximately 11.2 km/s.
पृथ्वी का पलायन वेग लगभग 11.2 km/s है।
Practice MCQs / अभ्यास प्रश्न
1. Who gave the Universal Law of Gravitation? / सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम किसने दिया?
A. Galileo / गैलीलियो
B. Newton / न्यूटन
C. Einstein / आइंस्टीन
D. Faraday / फैराडे
Answer / उत्तर: B. Newton / न्यूटन
2. What is the approximate value of g near Earth's surface? / पृथ्वी की सतह के पास g का लगभग मान क्या है?
A. 4.9 m/s²
B. 8.9 m/s²
C. 9.8 m/s²
D. 11.2 m/s²
Answer / उत्तर: C. 9.8 m/s²
3. Weight is equal to: / भार किसके बराबर है?
A. mv
B. mg
C. ma²
D. m/g
Answer / उत्तर: B. mg
4. What happens to mass on the Moon? / चंद्रमा पर द्रव्यमान का क्या होता है?
A. Becomes half / आधा
B. Becomes one-sixth / 1/6
C. Remains unchanged / समान रहता है
D. Becomes zero / शून्य
Answer / उत्तर: C. Remains unchanged / समान रहता है
5. If the distance between two masses becomes twice, gravitational force becomes: / दो द्रव्यमानों के बीच दूरी दोगुनी होने पर गुरुत्वाकर्षण बल कितना हो जाएगा?
A. 2F
B. F/2
C. F/4
D. 4F
Answer / उत्तर: C. F/4
6. What is the SI unit of weight? / भार की SI इकाई क्या है?
A. kg
B. Newton / न्यूटन
C. Joule / जूल
D. Pascal / पास्कल
Answer / उत्तर: B. Newton / न्यूटन
7. A body has a mass of 10 kg. Taking g = 10 m/s², find its weight. / किसी वस्तु का द्रव्यमान 10 kg है। g = 10 m/s² लेने पर उसका भार ज्ञात कीजिए।
A. 10 N
B. 50 N
C. 100 N
D. 200 N
Answer / उत्तर: C. 100 N
8. Earth's approximate escape velocity is: / पृथ्वी का लगभग पलायन वेग है:
A. 7.9 km/s
B. 9.8 km/s
C. 11.2 km/s
D. 22.4 km/s
Answer / उत्तर: C. 11.2 km/s
Conclusion / निष्कर्ष
For competitive examinations, remember the difference between Mass and Weight and focus on Newton's gravitational formula, g, Moon-weight questions and free fall.
प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए द्रव्यमान और भार का अंतर स्पष्ट रखें तथा न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण सूत्र, g, चंद्रमा पर भार और मुक्त पतन पर विशेष ध्यान दें।
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