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How Forces Affect Motionबल गति को कैसे प्रभावित करते हैंHow Forces Affect Motion

Class 9 Science · Chapter 6 · Exam notesकक्षा 9 विज्ञान · अध्याय 6 · परीक्षा नोट्सClass 9 Science · Chapter 6 · Exam notes

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  1. What is a force?बल क्या है?Force kya hai?
  2. Balanced and unbalanced forcesसंतुलित और असंतुलित बलBalanced aur unbalanced forces
  3. Force of frictionघर्षण बलFriction ka force
  4. Newton's first law and inertiaन्यूटन का गति का पहला नियम और जड़त्वNewton ka pehla law aur inertia
  5. Newton's second law, weight and momentumन्यूटन का दूसरा नियम, भार और संवेगNewton ka doosra law, weight aur momentum
  6. Newton's third lawन्यूटन का गति का तीसरा नियमNewton ka teesra law
  7. Treating connected objects as a systemजुड़ी वस्तुओं को एक निकाय माननाJudi cheezon ko ek system maanna
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Start here: the must-know basics of this chapter.यहाँ से शुरू करें: इस अध्याय की ज़रूरी बेसिक बातें।Yahan se shuru kijiye: is chapter ki zaroori basic baatein.

👉 Read this firstसबसे पहले यह पढ़ेंSabse pehle yeh padhiye

Everything depends on the NET force. Zero net force → no change in velocity (first law). Non-zero net force → acceleration a = F/m (second law). Forces always come in equal and opposite pairs on two different objects (third law). Practise F = ma numericals with friction subtracted first.सब कुछ नेट (परिणामी) बल पर निर्भर है। नेट बल शून्य → वेग में कोई परिवर्तन नहीं (पहला नियम)। नेट बल शून्य नहीं → त्वरण a = F/m (दूसरा नियम)। बल हमेशा दो अलग वस्तुओं पर बराबर और विपरीत जोड़ों में होते हैं (तीसरा नियम)। पहले घर्षण घटाकर F = ma के आंकिक प्रश्नों का अभ्यास कीजिए।Sab kuch NET force par depend karta hai. Net force zero → velocity mein koi change nahi (pehla law). Net force non-zero → acceleration a = F/m (doosra law). Forces hamesha do alag cheezon par barabar aur opposite pairs mein hote hain (teesra law). Pehle friction ghata kar F = ma numericals practise kijiye.

🔀 Newton's laws at a glanceएक नज़र में न्यूटन के नियमNewton ke laws ek nazar mein
  1. Net force = 0 → rest or constant velocity (1st law, inertia)नेट बल = 0 → विराम या नियत वेग (पहला नियम, जड़त्व)Net force = 0 → rest ya constant velocity (1st law, inertia)
  2. Net force ≠ 0 → acceleration along the force, a = F/m (2nd law)नेट बल ≠ 0 → बल की दिशा में त्वरण, a = F/m (दूसरा नियम)Net force ≠ 0 → force ki direction mein acceleration, a = F/m (2nd law)
  3. F = rate of change of momentum, p = mvF = संवेग परिवर्तन की दर, p = mvF = momentum change ki rate, p = mv
  4. Every force has an equal, opposite partner on the other object (3rd law)हर बल का दूसरी वस्तु पर बराबर, विपरीत साथी होता है (तीसरा नियम)Har force ka doosri cheez par barabar, opposite partner hota hai (3rd law)

🏅 Must-know minimumज़रूरी न्यूनतमZaroori minimum

  • State all three laws in one line each.
  • Define inertia, momentum, 1 newton.
  • Formulas: F = ma, W = mg, p = mv.
  • Net force: add same-direction forces, subtract opposite ones.
  • Action-reaction act on different objects.
  • तीनों नियम एक-एक पंक्ति में।
  • जड़त्व, संवेग, 1 न्यूटन की परिभाषा।
  • सूत्र: F = ma, W = mg, p = mv।
  • नेट बल: एक दिशा के बल जोड़ें, विपरीत घटाएँ।
  • क्रिया-प्रतिक्रिया अलग वस्तुओं पर।
  • Teeno laws ek-ek line mein.
  • Inertia, momentum, 1 newton ki definition.
  • Formulas: F = ma, W = mg, p = mv.
  • Net force: ek direction ke forces jodiye, opposite ghataiye.
  • Action-reaction alag cheezon par.

🎯 Quick 1-mark facts1 अंक वाले ज़रूरी तथ्य1 mark wale zaroori facts

  • SI unit of force: newton (N) = kg m s⁻².
  • SI unit of momentum: kg m s⁻¹.
  • Newton published the laws in 1687.
  • Rolling friction < sliding friction.
  • Weight of 30 kg = 294 N (g = 9.8 m s⁻²).
  • बल का SI मात्रक: न्यूटन (N) = kg m s⁻²।
  • संवेग का SI मात्रक: kg m s⁻¹।
  • न्यूटन ने नियम 1687 में प्रकाशित किए।
  • लोटनिक घर्षण < सर्पी घर्षण।
  • 30 kg का भार = 294 N (g = 9.8 m s⁻²)।
  • Force ki SI unit: newton (N) = kg m s⁻².
  • Momentum ki SI unit: kg m s⁻¹.
  • Newton ne laws 1687 mein publish kiye.
  • Rolling friction < sliding friction.
  • 30 kg ka weight = 294 N (g = 9.8 m s⁻²).
🟡 SCOREस्कोरSCORE

Full chapter notes: key points, definitions, diagrams and important questions with model answers.पूरे अध्याय के नोट्स: मुख्य बातें, परिभाषाएँ, चित्र और आदर्श उत्तरों के साथ महत्वपूर्ण प्रश्न।Poore chapter ke notes: key points, definitions, diagrams aur model answers ke saath important sawaal.

What is a force?बल क्या है?Force kya hai?

  • A force is a push or a pull that comes from an interaction between two objects.
  • A force can move a resting object, stop a moving one, change its speed or direction, or change its shape.
  • Force has magnitude and direction, so it is a vector.
  • SI unit: newton (N) — written with small 'n' in full, capital N as symbol.
  • A spring balance measures force (including weight).
  • Examples: friction, magnetic force, electrostatic force, gravitational force, buoyant force.
  • Smallest forces we feel are about millinewtons (10⁻³ N), like a light touch.
  • बल एक धक्का या खिंचाव है जो दो वस्तुओं की पारस्परिक क्रिया से उत्पन्न होता है।
  • बल रुकी वस्तु को चला सकता है, चलती को रोक सकता है, चाल या दिशा बदल सकता है या आकार बदल सकता है।
  • बल का परिमाण और दिशा दोनों होते हैं, अतः यह सदिश है।
  • SI मात्रक: न्यूटन (N) — पूरा नाम छोटे 'n' से, प्रतीक बड़ा N।
  • कमानीदार तुला बल (भार सहित) मापती है।
  • उदाहरण: घर्षण बल, चुंबकीय बल, स्थिरवैद्युत बल, गुरुत्वाकर्षण बल, उत्प्लावन बल।
  • हम जो सबसे छोटे बल महसूस करते हैं वे लगभग मिलीन्यूटन (10⁻³ N) होते हैं, जैसे हल्का स्पर्श।
  • Force ek push ya pull hai jo do cheezon ke interaction se aata hai.
  • Force ruki cheez ko chala sakta hai, chalti ko rok sakta hai, speed ya direction badal sakta hai ya shape badal sakta hai.
  • Force ki magnitude aur direction dono hoti hai, isliye yeh vector hai.
  • SI unit: newton (N) — poora naam chhote 'n' se, symbol capital N.
  • Spring balance force (weight bhi) naapta hai.
  • Examples: friction, magnetic force, electrostatic force, gravitational force, buoyant force.
  • Sabse chhote forces jo hum mehsoos karte hain lagbhag millinewton (10⁻³ N) hote hain, jaise halka touch.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
ForceबलForce
A push or pull on an object due to its interaction with another object; it can change the object's state of motion or shape.किसी वस्तु पर दूसरी वस्तु से पारस्परिक क्रिया के कारण धक्का या खिंचाव; यह गति की अवस्था या आकार बदल सकता है।Kisi cheez par doosri cheez ke interaction se push ya pull; yeh motion ki state ya shape badal sakta hai.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Write four effects of a force with one example each.बल के चार प्रभाव एक-एक उदाहरण सहित लिखिए।Force ke chaar effects ek-ek example ke saath likhiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Starts motion: kicking a resting football.
  • Stops motion: catching a ball. Changes direction: a bat hitting a ball. Changes shape: pressing a ball of dough.
  • गति आरंभ: रुकी फुटबॉल को किक मारना।
  • गति रोकना: गेंद पकड़ना। दिशा बदलना: बल्ले से गेंद मारना। आकार बदलना: आटे की लोई दबाना।
  • Motion shuru: ruki football ko kick karna.
  • Motion rokna: ball pakadna. Direction badalna: bat se ball maarna. Shape badalna: aate ki loi dabana.

Balanced and unbalanced forcesसंतुलित और असंतुलित बलBalanced aur unbalanced forces

  • Balanced forces: equal in magnitude, opposite in direction; net force is zero; motion does not change.
  • Unbalanced forces: net force is not zero; the object accelerates along the net force.
  • Opposite forces: net force = difference, along the larger force. Same-direction forces: net force = sum.
  • Example: 10 N and 6 N same way → 16 N; opposite → 4 N along the 10 N force.
  • Motion depends only on the net force, even if many forces act.
  • Tug of war: rope stays still if pulls are equal, moves towards the stronger team if not.
  • संतुलित बल: परिमाण में बराबर, दिशा में विपरीत; नेट बल शून्य; गति नहीं बदलती।
  • असंतुलित बल: नेट बल शून्य नहीं; वस्तु नेट बल की दिशा में त्वरित होती है।
  • विपरीत बल: नेट बल = अंतर, बड़े बल की दिशा में। एक ही दिशा के बल: नेट बल = योग।
  • उदाहरण: 10 N और 6 N एक दिशा में → 16 N; विपरीत → 10 N की दिशा में 4 N।
  • अनेक बल लगने पर भी गति केवल नेट बल पर निर्भर करती है।
  • रस्साकशी: खिंचाव बराबर हो तो रस्सी स्थिर, नहीं तो अधिक बल वाली टीम की ओर।
  • Balanced forces: magnitude mein barabar, direction mein opposite; net force zero; motion nahi badalti.
  • Unbalanced forces: net force zero nahi; cheez net force ki direction mein accelerate hoti hai.
  • Opposite forces: net force = difference, bade force ki direction mein. Same direction forces: net force = sum.
  • Example: 10 N aur 6 N ek taraf → 16 N; opposite → 10 N ki direction mein 4 N.
  • Kai forces lagne par bhi motion sirf net force par depend karti hai.
  • Rassakashi: pull barabar ho to rassi ruki, warna zyada force wali team ki taraf.
Balanced and unbalanced forces10 N10 NBalanced: net force 0, no change in motion10 N6 NUnbalanced: net force 4 N to the rightobject accelerates to the right
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Two forces of 10 N and 6 N act on a block. Find the net force when they act (a) in the same direction (b) in opposite directions.एक गुटके पर 10 N और 6 N के दो बल लगते हैं। नेट बल ज्ञात कीजिए जब वे (a) एक ही दिशा में (b) विपरीत दिशाओं में हों।Ek block par 10 N aur 6 N ke do forces lagte hain. Net force nikaaliye jab woh (a) ek hi direction mein (b) opposite directions mein hon.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • (a) Net force = 10 N + 6 N = 16 N, in the common direction.
  • (b) Net force = 10 N − 6 N = 4 N, in the direction of the 10 N force.
  • (a) नेट बल = 10 N + 6 N = 16 N, उसी दिशा में।
  • (b) नेट बल = 10 N − 6 N = 4 N, 10 N बल की दिशा में।
  • (a) Net force = 10 N + 6 N = 16 N, usi direction mein.
  • (b) Net force = 10 N − 6 N = 4 N, 10 N force ki direction mein.

Force of frictionघर्षण बलFriction ka force

  • Friction acts between surfaces in contact and opposes motion (acts opposite to the direction of motion).
  • A box starts moving only when the applied force becomes larger than friction.
  • Friction depends on the nature of the surfaces: rough surfaces give more friction.
  • A spring balance pulling a block at steady velocity reads roughly the friction force (net force is zero then).
  • Less friction → a moving object slows more gently and goes farther before stopping.
  • Rolling friction is less than sliding friction — why the wheel was a big invention.
  • Air also exerts friction (air resistance) on moving objects.
  • घर्षण संपर्क में आई सतहों के बीच लगता है और गति का विरोध करता है (गति की दिशा के विपरीत)।
  • डिब्बा तभी चलता है जब लगाया गया बल घर्षण से अधिक हो।
  • घर्षण सतहों की प्रकृति पर निर्भर करता है: खुरदरी सतह पर अधिक घर्षण।
  • नियत वेग से गुटके को खींचती कमानीदार तुला लगभग घर्षण बल पढ़ती है (तब नेट बल शून्य)।
  • कम घर्षण → चलती वस्तु धीरे-धीरे धीमी होकर अधिक दूर जाती है।
  • लोटनिक घर्षण सर्पी घर्षण से कम होता है — इसीलिए पहिया बड़ा आविष्कार था।
  • वायु भी चलती वस्तुओं पर घर्षण (वायु प्रतिरोध) लगाती है।
  • Friction touch karti surfaces ke beech lagta hai aur motion ka virodh karta hai (motion ki direction ke opposite).
  • Dabba tabhi chalta hai jab lagaya force friction se zyada ho.
  • Friction surfaces ki nature par depend karta hai: khurdari surface par zyada friction.
  • Constant velocity se block kheenchta spring balance lagbhag friction force padhta hai (tab net force zero).
  • Kam friction → chalti cheez dheere dheema hokar zyada door jaati hai.
  • Rolling friction sliding friction se kam hota hai — isliye wheel bada invention tha.
  • Hawa bhi chalti cheezon par friction (air resistance) lagati hai.
Forces on a pushed boxApplied forceFrictionNormal forceWeight (mg)Box
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Why does a box on the floor not move when you push it gently?फ़र्श पर रखा डिब्बा हल्का धक्का देने पर क्यों नहीं चलता?Farsh par rakha dabba halka dhakka dene par kyon nahi chalta?

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Friction between the box and the floor acts opposite to your push and equals it.
  • The forces are balanced, net force is zero, so the box stays at rest. It moves only when the push exceeds the maximum friction.
  • डिब्बे और फ़र्श के बीच घर्षण आपके धक्के के विपरीत लगता है और उसके बराबर होता है।
  • बल संतुलित हैं, नेट बल शून्य है, अतः डिब्बा विराम में रहता है। धक्का अधिकतम घर्षण से अधिक होने पर ही वह चलता है।
  • Dabbe aur farsh ke beech friction aapke dhakke ke opposite lagta hai aur uske barabar hota hai.
  • Forces balanced hain, net force zero hai, isliye dabba rest mein rehta hai. Dhakka maximum friction se zyada hone par hi woh chalta hai.

Newton's first law and inertiaन्यूटन का गति का पहला नियम और जड़त्वNewton ka pehla law aur inertia

  • First law: an object stays at rest, or keeps moving with constant velocity, unless a net force acts on it.
  • Inertia: the tendency of an object to resist a change in its state of rest or of uniform motion; the word was used by Newton.
  • Galileo argued through thought experiments that with no friction a moving body would keep moving; force is needed to change motion, not to keep it.
  • Earlier it was wrongly believed that a force is needed to keep an object moving.
  • Newton gave his three laws in 1687; the unit of force is named after him.
  • Zero net force: position-time graph is a straight line (or flat if at rest); velocity-time graph is flat.
  • पहला नियम: कोई वस्तु विराम में रहती है, या नियत वेग से चलती रहती है, जब तक उस पर नेट बल न लगे।
  • जड़त्व: वस्तु की अपनी विराम या एकसमान गति की अवस्था में परिवर्तन का विरोध करने की प्रवृत्ति; यह शब्द न्यूटन ने प्रयोग किया।
  • गैलीलियो ने विचार प्रयोगों से तर्क दिया कि घर्षण न हो तो चलती वस्तु चलती रहेगी; बल गति बदलने के लिए चाहिए, बनाए रखने के लिए नहीं।
  • पहले गलत माना जाता था कि वस्तु को चलाए रखने के लिए बल चाहिए।
  • न्यूटन ने 1687 में तीनों नियम दिए; बल का मात्रक उन्हीं के नाम पर है।
  • नेट बल शून्य: स्थिति-समय ग्राफ़ सीधी रेखा (विराम में क्षैतिज); वेग-समय ग्राफ़ क्षैतिज।
  • Pehla law: cheez rest mein rehti hai, ya constant velocity se chalti rehti hai, jab tak us par net force na lage.
  • Inertia: cheez ki apni rest ya uniform motion ki state mein change ka virodh karne ki tendency; yeh shabd Newton ne use kiya.
  • Galileo ne thought experiments se kaha ki friction na ho to chalti cheez chalti rahegi; force motion badalne ke liye chahiye, banaye rakhne ke liye nahi.
  • Pehle galat maana jaata tha ki cheez ko chalate rehne ke liye force chahiye.
  • Newton ne 1687 mein teeno laws diye; force ki unit unhi ke naam par hai.
  • Net force zero: position-time graph seedhi line (rest mein flat); velocity-time graph flat.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
Inertiaजड़त्वInertia
The tendency of an object to resist any change in its state of rest or uniform motion.वस्तु की अपनी विराम या एकसमान गति की अवस्था में किसी परिवर्तन का विरोध करने की प्रवृत्ति।Cheez ki apni rest ya uniform motion ki state mein kisi change ka virodh karne ki tendency.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

A person pushes a moving box forward with a force equal to the friction on it. What happens to the box?एक व्यक्ति चलते डिब्बे को उस पर लगे घर्षण के बराबर बल से आगे धकेलता है। डिब्बे का क्या होगा?Ek vyakti chalte dabbe ko us par lage friction ke barabar force se aage dhakelta hai. Dabbe ka kya hoga?

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Friction acts backward and the push forward with equal magnitude, so the net force is zero.
  • By the first law, the box keeps moving with the same constant velocity.
  • घर्षण पीछे और धक्का आगे बराबर परिमाण से लगते हैं, अतः नेट बल शून्य है।
  • पहले नियम से डिब्बा उसी नियत वेग से चलता रहेगा।
  • Friction peeche aur dhakka aage barabar magnitude se lagte hain, isliye net force zero hai.
  • Pehle law se dabba usi constant velocity se chalta rahega.

💡 Zero net force does NOT mean 'at rest' — it can also mean moving with constant velocity.नेट बल शून्य का अर्थ केवल 'विराम' नहीं — नियत वेग से गति भी हो सकती है।Net force zero ka matlab sirf 'rest' nahi — constant velocity se motion bhi ho sakta hai.

Newton's second law, weight and momentumन्यूटन का दूसरा नियम, भार और संवेगNewton ka doosra law, weight aur momentum

  • Second law: a net force makes an object accelerate in the direction of the force; acceleration ∝ net force and ∝ 1/mass.
  • F = ma (net force = mass × acceleration).
  • 1 N = force that gives a 1 kg mass an acceleration of 1 m s⁻²; 1 N = 1 kg m s⁻².
  • Holding a 100 g mass on your palm needs an upward force of about 1 N.
  • Weight (gravitational force of the Earth): W = mg, with g ≈ 9.8 m s⁻².
  • Momentum p = mv; direction same as velocity; SI unit kg m s⁻¹.
  • Second law in momentum form: net force = rate of change of momentum; works even when mass changes.
  • दूसरा नियम: नेट बल वस्तु को बल की दिशा में त्वरित करता है; त्वरण ∝ नेट बल और ∝ 1/द्रव्यमान।
  • F = ma (नेट बल = द्रव्यमान × त्वरण)।
  • 1 N = वह बल जो 1 kg द्रव्यमान को 1 m s⁻² त्वरण दे; 1 N = 1 kg m s⁻²।
  • हथेली पर 100 g द्रव्यमान थामने में लगभग 1 N ऊपरी बल लगता है।
  • भार (पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल): W = mg, g ≈ 9.8 m s⁻²।
  • संवेग p = mv; दिशा वेग की दिशा; SI मात्रक kg m s⁻¹।
  • संवेग रूप में दूसरा नियम: नेट बल = संवेग परिवर्तन की दर; द्रव्यमान बदलने पर भी लागू।
  • Doosra law: net force cheez ko force ki direction mein accelerate karta hai; acceleration ∝ net force aur ∝ 1/mass.
  • F = ma (net force = mass × acceleration).
  • 1 N = woh force jo 1 kg mass ko 1 m s⁻² acceleration de; 1 N = 1 kg m s⁻².
  • Hatheli par 100 g mass thaamne mein lagbhag 1 N upward force lagta hai.
  • Weight (Earth ka gravitational force): W = mg, g ≈ 9.8 m s⁻².
  • Momentum p = mv; direction velocity wali; SI unit kg m s⁻¹.
  • Momentum form mein doosra law: net force = momentum change ki rate; mass badalne par bhi lagu.
📖 DefinitionsपरिभाषाएँDefinitions
MomentumसंवेगMomentum
Product of mass and velocity of an object, p = mv; it has the direction of velocity.वस्तु के द्रव्यमान और वेग का गुणनफल, p = mv; इसकी दिशा वेग की दिशा होती है।Cheez ke mass aur velocity ka product, p = mv; iski direction velocity wali hoti hai.
One newtonएक न्यूटनOne newton
The force that produces an acceleration of 1 m s⁻² in a mass of 1 kg.वह बल जो 1 kg द्रव्यमान में 1 m s⁻² त्वरण उत्पन्न करे।Woh force jo 1 kg mass mein 1 m s⁻² acceleration paida kare.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
F = ma
1 N = 1 kg m s⁻²
W = mg (g ≈ 9.8 m s⁻²)
p = mv (unit kg m s⁻¹)
F = (mv − mu) ÷ t
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

A 25 kg block on a floor has maximum friction 50 N. Find its displacement in 2 s if pushed from rest with (i) 50 N (ii) 55 N.फ़र्श पर 25 kg के गुटके पर अधिकतम घर्षण 50 N है। विराम से (i) 50 N (ii) 55 N से धकेलने पर 2 s में विस्थापन ज्ञात कीजिए।Farsh par 25 kg ke block par maximum friction 50 N hai. Rest se (i) 50 N (ii) 55 N se dhakelne par 2 s mein displacement nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • (i) Push = friction, net force 0 → block stays at rest; displacement 0 m.
  • (ii) Net force = 55 N − 50 N = 5 N; a = F/m = 5 N ÷ 25 kg = 0.2 m s⁻².
  • s = ut + ½at² = 0 + ½ × 0.2 × 2² = 0.4 m forward.
  • (i) धक्का = घर्षण, नेट बल 0 → गुटका विराम में; विस्थापन 0 m।
  • (ii) नेट बल = 55 N − 50 N = 5 N; a = F/m = 5 N ÷ 25 kg = 0.2 m s⁻²।
  • s = ut + ½at² = 0 + ½ × 0.2 × 2² = 0.4 m आगे।
  • (i) Dhakka = friction, net force 0 → block rest mein; displacement 0 m.
  • (ii) Net force = 55 N − 50 N = 5 N; a = F/m = 5 N ÷ 25 kg = 0.2 m s⁻².
  • s = ut + ½at² = 0 + ½ × 0.2 × 2² = 0.4 m aage.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

A 1500 kg car goes from rest to 10 m s⁻¹ in 5 s, then moves at constant velocity. Find the force in each part.1500 kg की कार 5 s में विराम से 10 m s⁻¹ तक पहुँचती है, फिर नियत वेग से चलती है। प्रत्येक भाग में बल ज्ञात कीजिए।1500 kg ki car 5 s mein rest se 10 m s⁻¹ tak pahunchti hai, phir constant velocity se chalti hai. Har part mein force nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • a = (v − u)/t = (10 − 0) ÷ 5 = 2 m s⁻².
  • F = ma = 1500 kg × 2 m s⁻² = 3000 N, in the direction of motion.
  • At constant velocity a = 0, so net force = 0 N.
  • a = (v − u)/t = (10 − 0) ÷ 5 = 2 m s⁻²।
  • F = ma = 1500 kg × 2 m s⁻² = 3000 N, गति की दिशा में।
  • नियत वेग पर a = 0, अतः नेट बल = 0 N।
  • a = (v − u)/t = (10 − 0) ÷ 5 = 2 m s⁻².
  • F = ma = 1500 kg × 2 m s⁻² = 3000 N, motion ki direction mein.
  • Constant velocity par a = 0, isliye net force = 0 N.

💡 In F = ma, F is always the NET force: subtract friction first.F = ma में F हमेशा नेट बल है: पहले घर्षण घटाइए।F = ma mein F hamesha NET force hai: pehle friction ghataiye.

Newton's third lawन्यूटन का गति का तीसरा नियमNewton ka teesra law

  • Third law: when one object exerts a force on another, the second exerts an equal and opposite force on the first.
  • Action and reaction act on DIFFERENT objects, so they never cancel each other.
  • Forces always occur in pairs; at least two objects must interact.
  • Equal forces do not mean equal accelerations: a = F/m, so the lighter object accelerates more.
  • Earth and a falling fruit pull each other equally, but the Earth's huge mass makes its acceleration too small to notice.
  • Gun recoil: 0.1 kg bullet and 5 kg gun, 2 N each → bullet 20 m s⁻², gun 0.4 m s⁻².
  • Examples: kicking a ball, rowing a boat (paddle pushes water back, water pushes boat forward), two toy cars with like magnetic poles pushing apart.
  • तीसरा नियम: जब एक वस्तु दूसरी पर बल लगाती है, तो दूसरी पहली पर बराबर और विपरीत बल लगाती है।
  • क्रिया और प्रतिक्रिया अलग-अलग वस्तुओं पर लगती हैं, अतः कभी एक-दूसरे को निरस्त नहीं करतीं।
  • बल हमेशा जोड़ों में होते हैं; कम से कम दो वस्तुओं की पारस्परिक क्रिया आवश्यक।
  • बराबर बल का अर्थ बराबर त्वरण नहीं: a = F/m, अतः हल्की वस्तु अधिक त्वरित होती है।
  • पृथ्वी और गिरता फल एक-दूसरे को बराबर खींचते हैं, पर पृथ्वी का विशाल द्रव्यमान उसका त्वरण नगण्य कर देता है।
  • बंदूक का प्रतिक्षेप: 0.1 kg गोली और 5 kg बंदूक, दोनों पर 2 N → गोली 20 m s⁻², बंदूक 0.4 m s⁻²।
  • उदाहरण: गेंद को किक, नाव खेना (चप्पू जल को पीछे, जल नाव को आगे धकेलता है), समान चुंबकीय ध्रुवों वाली दो खिलौना कारों का दूर हटना।
  • Teesra law: jab ek cheez doosri par force lagati hai, to doosri pehli par barabar aur opposite force lagati hai.
  • Action aur reaction ALAG cheezon par lagte hain, isliye kabhi ek-doosre ko cancel nahi karte.
  • Forces hamesha pairs mein hote hain; kam se kam do cheezon ka interaction zaroori.
  • Barabar force ka matlab barabar acceleration nahi: a = F/m, isliye halki cheez zyada accelerate hoti hai.
  • Earth aur girta phal ek-doosre ko barabar kheenchte hain, par Earth ka bahut bada mass uska acceleration na ke barabar kar deta hai.
  • Gun recoil: 0.1 kg bullet aur 5 kg gun, dono par 2 N → bullet 20 m s⁻², gun 0.4 m s⁻².
  • Examples: ball ko kick, naav chalana (chappu paani ko peeche, paani naav ko aage dhakelta hai), same magnetic poles wali do toy cars ka door hatna.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

A gun of mass 5 kg fires a bullet of mass 0.1 kg, the two pushing each other with a force of 2 N. Find the initial acceleration of each.5 kg की बंदूक से 0.1 kg की गोली 2 N बल से दागी जाती है। गोली और बंदूक के प्रारंभिक त्वरण ज्ञात कीजिए।5 kg ki gun se 0.1 kg ki bullet 2 N force se chalayi jaati hai. Bullet aur gun ke initial accelerations nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • By the third law, the gun feels a 2 N recoil force, opposite to the bullet.
  • Bullet: a = 2 N ÷ 0.1 kg = 20 m s⁻² forward.
  • Gun: a = 2 N ÷ 5 kg = 0.4 m s⁻² backward. Equal forces, unequal accelerations.
  • तीसरे नियम से बंदूक पर 2 N का प्रतिक्षेप बल गोली के विपरीत लगता है।
  • गोली: a = 2 N ÷ 0.1 kg = 20 m s⁻² आगे।
  • बंदूक: a = 2 N ÷ 5 kg = 0.4 m s⁻² पीछे। बराबर बल, असमान त्वरण।
  • Teesre law se gun par 2 N ka recoil force bullet ke opposite lagta hai.
  • Bullet: a = 2 N ÷ 0.1 kg = 20 m s⁻² aage.
  • Gun: a = 2 N ÷ 5 kg = 0.4 m s⁻² peeche. Barabar force, alag acceleration.
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

If action and reaction are equal and opposite, why don't they cancel?यदि क्रिया और प्रतिक्रिया बराबर और विपरीत हैं तो वे निरस्त क्यों नहीं होतीं?Agar action aur reaction barabar aur opposite hain to woh cancel kyon nahi hote?

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Forces cancel only when they act on the same object.
  • Action and reaction act on two different objects, so each object feels its own force and can accelerate.
  • बल तभी निरस्त होते हैं जब वे एक ही वस्तु पर लगें।
  • क्रिया और प्रतिक्रिया दो अलग वस्तुओं पर लगती हैं, अतः हर वस्तु अपना बल अनुभव करती है और त्वरित हो सकती है।
  • Forces tabhi cancel hote hain jab woh ek hi cheez par lagein.
  • Action aur reaction do alag cheezon par lagte hain, isliye har cheez apna force mehsoos karti hai aur accelerate ho sakti hai.

Treating connected objects as a systemजुड़ी वस्तुओं को एक निकाय माननाJudi cheezon ko ek system maanna

  • Two boxes joined by a string can be treated as one system of mass m₁ + m₂.
  • Internal forces (like the tension in the connecting string) are ignored; only external forces count.
  • Acceleration of the system: a = F ÷ (m₁ + m₂).
  • This gives the same answer as analysing each box separately, but more simply.
  • डोरी से जुड़े दो डिब्बों को द्रव्यमान m₁ + m₂ का एक निकाय माना जा सकता है।
  • आंतरिक बल (जैसे जोड़ने वाली डोरी का तनाव) छोड़ दिए जाते हैं; केवल बाह्य बल गिने जाते हैं।
  • निकाय का त्वरण: a = F ÷ (m₁ + m₂)।
  • यह हर डिब्बे का अलग विश्लेषण करने जैसा ही उत्तर देता है, पर सरलता से।
  • Dori se jude do dabbon ko mass m₁ + m₂ ka ek system maana ja sakta hai.
  • Internal forces (jaise jodne wali dori ka tension) chhod diye jaate hain; sirf external forces gine jaate hain.
  • System ka acceleration: a = F ÷ (m₁ + m₂).
  • Yeh har dabbe ka alag analysis karne jaisa hi answer deta hai, par aasaani se.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
a = F ÷ (m₁ + m₂)
Important questionमहत्वपूर्ण प्रश्नImportant sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Boxes of 4 kg and 6 kg tied by a string are pulled on a smooth floor by a 20 N force. Find their acceleration.4 kg और 6 kg के डोरी से बँधे डिब्बे चिकने फ़र्श पर 20 N बल से खींचे जाते हैं। उनका त्वरण ज्ञात कीजिए।4 kg aur 6 kg ke dori se bandhe dabbe chikne farsh par 20 N force se kheenche jaate hain. Unka acceleration nikaaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Treat both boxes as one system of mass 4 kg + 6 kg = 10 kg; the string's tension is internal.
  • a = F ÷ (m₁ + m₂) = 20 N ÷ 10 kg = 2 m s⁻².
  • दोनों डिब्बों को 4 kg + 6 kg = 10 kg का एक निकाय मानें; डोरी का तनाव आंतरिक है।
  • a = F ÷ (m₁ + m₂) = 20 N ÷ 10 kg = 2 m s⁻²।
  • Dono dabbon ko 4 kg + 6 kg = 10 kg ka ek system maaniye; dori ka tension internal hai.
  • a = F ÷ (m₁ + m₂) = 20 N ÷ 10 kg = 2 m s⁻².
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Full derivations, tricky questions, common mistakes and quick revision.पूरी व्युत्पत्तियाँ, कठिन प्रश्न, आम गलतियाँ और त्वरित पुनरावृत्ति।Poori derivations, tricky sawaal, aam galtiyan aur quick revision.

📐 F = ma from the rate of change of momentumसंवेग परिवर्तन की दर से F = maMomentum change ki rate se F = ma

  1. Mass m, velocity changes from u to v in time t under a constant net force F.
  2. Initial momentum = mu; final momentum = mv.
  3. Change in momentum = mv − mu = m(v − u).
  4. Rate of change = m(v − u)/t.
  5. Since (v − u)/t = a, rate of change of momentum = ma.
  6. Second law: F ∝ ma; with 1 N defined as 1 kg × 1 m s⁻², the constant is 1, so F = ma.
  1. द्रव्यमान m, नियत नेट बल F से समय t में वेग u से v हो जाता है।
  2. प्रारंभिक संवेग = mu; अंतिम संवेग = mv।
  3. संवेग में परिवर्तन = mv − mu = m(v − u)।
  4. परिवर्तन की दर = m(v − u)/t।
  5. चूँकि (v − u)/t = a, संवेग परिवर्तन की दर = ma।
  6. दूसरा नियम: F ∝ ma; 1 N = 1 kg × 1 m s⁻² मानने पर स्थिरांक 1, अतः F = ma।
  1. Mass m, constant net force F se time t mein velocity u se v ho jaati hai.
  2. Initial momentum = mu; final momentum = mv.
  3. Momentum mein change = mv − mu = m(v − u).
  4. Change ki rate = m(v − u)/t.
  5. Kyonki (v − u)/t = a, momentum change ki rate = ma.
  6. Doosra law: F ∝ ma; 1 N = 1 kg × 1 m s⁻² maanne par constant 1, isliye F = ma.
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

A weightlifter holds a barbell steady: bar 10 kg plus 10 kg on each side. What force does she apply? Are the forces balanced?एक भारोत्तोलक बारबेल स्थिर थामे है: छड़ 10 kg और दोनों ओर 10-10 kg। वह कितना बल लगा रही है? क्या बल संतुलित हैं?Ek weightlifter barbell ko sthir thaame hai: rod 10 kg aur dono taraf 10-10 kg. Woh kitna force laga rahi hai? Kya forces balanced hain?

✅ Answerउत्तरJawab
  • Total mass = 10 + 10 + 10 = 30 kg; weight = mg = 30 kg × 9.8 m s⁻² = 294 N downward.
  • She applies 294 N upward. The forces are balanced (net force zero), so the barbell stays at rest.
  • कुल द्रव्यमान = 10 + 10 + 10 = 30 kg; भार = mg = 30 kg × 9.8 m s⁻² = 294 N नीचे।
  • वह 294 N ऊपर लगाती है। बल संतुलित हैं (नेट बल शून्य), अतः बारबेल विराम में रहता है।
  • Total mass = 10 + 10 + 10 = 30 kg; weight = mg = 30 kg × 9.8 m s⁻² = 294 N neeche.
  • Woh 294 N upar lagati hai. Forces balanced hain (net force zero), isliye barbell rest mein rehta hai.

⚠️ Common mistakesआम गलतियाँAam galtiyan

  • Thinking a force is needed to keep motion going → it is needed only to change motion.
  • Cancelling action with reaction → they act on different bodies.
  • Writing Newton for the unit → write newton (symbol N).
  • Using applied force in F = ma when friction acts → use net force.
  • यह सोचना कि गति बनाए रखने को बल चाहिए → बल केवल गति बदलने के लिए।
  • क्रिया को प्रतिक्रिया से निरस्त करना → वे अलग वस्तुओं पर हैं।
  • मात्रक को Newton लिखना → newton लिखें (प्रतीक N)।
  • घर्षण होने पर F = ma में लगाया गया बल लेना → नेट बल लें।
  • Yeh sochna ki motion banaye rakhne ko force chahiye → force sirf motion badalne ke liye.
  • Action ko reaction se cancel karna → woh alag cheezon par hain.
  • Unit ko Newton likhna → newton likhiye (symbol N).
  • Friction hone par F = ma mein lagaya force lena → net force lijiye.

💎 Less common but importantकम चर्चित पर ज़रूरीKam common par zaroori

  • Scientists can measure forces as small as about 10⁻²⁴ N (yoctonewtons).
  • Momentum form of the second law works even when mass changes.
  • वैज्ञानिक लगभग 10⁻²⁴ N (योक्टोन्यूटन) जितने छोटे बल माप सकते हैं।
  • दूसरे नियम का संवेग रूप द्रव्यमान बदलने पर भी काम करता है।
  • Scientists lagbhag 10⁻²⁴ N (yoctonewton) jitne chhote forces naap sakte hain.
  • Doosre law ka momentum form mass badalne par bhi kaam karta hai.

⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision

  • Net force decides motion
  • 1st law = inertia
  • F = ma; 1 N = 1 kg m s⁻²
  • p = mv
  • W = mg
  • Pairs on different bodies
  • नेट बल गति तय करता है
  • पहला नियम = जड़त्व
  • F = ma; 1 N = 1 kg m s⁻²
  • p = mv
  • W = mg
  • जोड़े अलग वस्तुओं पर
  • Net force motion tay karta hai
  • 1st law = inertia
  • F = ma; 1 N = 1 kg m s⁻²
  • p = mv
  • W = mg
  • Pairs alag cheezon par

⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision

  • Force = push or pull from an interaction; vector; unit newton (N).
  • Balanced forces → net force 0 → no change in motion.
  • Friction opposes motion; rolling friction < sliding friction.
  • 1st law: no net force → rest or constant velocity (inertia).
  • 2nd law: F = ma; acceleration along the net force.
  • 1 N gives 1 kg an acceleration of 1 m s⁻².
  • Weight W = mg, g ≈ 9.8 m s⁻².
  • Momentum p = mv; force = rate of change of momentum.
  • 3rd law: equal and opposite forces on two different objects.
  • Gun recoils less than the bullet because a = F/m.
  • Connected objects: a = F ÷ (m₁ + m₂).
  • बल = पारस्परिक क्रिया से धक्का या खिंचाव; सदिश; मात्रक न्यूटन (N)।
  • संतुलित बल → नेट बल 0 → गति में परिवर्तन नहीं।
  • घर्षण गति का विरोध करता है; लोटनिक घर्षण < सर्पी घर्षण।
  • पहला नियम: नेट बल नहीं → विराम या नियत वेग (जड़त्व)।
  • दूसरा नियम: F = ma; त्वरण नेट बल की दिशा में।
  • 1 N, 1 kg को 1 m s⁻² त्वरण देता है।
  • भार W = mg, g ≈ 9.8 m s⁻²।
  • संवेग p = mv; बल = संवेग परिवर्तन की दर।
  • तीसरा नियम: दो अलग वस्तुओं पर बराबर और विपरीत बल।
  • बंदूक गोली से कम पीछे हटती है क्योंकि a = F/m।
  • जुड़ी वस्तुएँ: a = F ÷ (m₁ + m₂)।
  • Force = interaction se push ya pull; vector; unit newton (N).
  • Balanced forces → net force 0 → motion mein change nahi.
  • Friction motion ka virodh karta hai; rolling friction < sliding friction.
  • 1st law: net force nahi → rest ya constant velocity (inertia).
  • 2nd law: F = ma; acceleration net force ki direction mein.
  • 1 N, 1 kg ko 1 m s⁻² acceleration deta hai.
  • Weight W = mg, g ≈ 9.8 m s⁻².
  • Momentum p = mv; force = momentum change ki rate.
  • 3rd law: do alag cheezon par barabar aur opposite forces.
  • Gun bullet se kam peeche hatti hai kyonki a = F/m.
  • Judi cheezein: a = F ÷ (m₁ + m₂).

Notes written by Simple Learning Hub from the current NCERT syllabus.नोट्स Simple Learning Hub ने वर्तमान NCERT पाठ्यक्रम से लिखे हैं।Notes Simple Learning Hub ne current NCERT syllabus se likhe hain.