भौतिक राशियाँ और उनके मात्रकों से सम्बंधित महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तरी | Physical Quantity and their SI Units MCQs in Hindi

स्टेरेडियन (प्रतीक: sr) या वर्ग रेडियन ठोस कोण की SI इकाई है। इसका उपयोग त्रि-आयामी (3 D) ज्यामिति में किया जाता है, और यह रेडियन के अनुरूप होता है, जो प्लैनर कोणों को मापता है। जबकि रेडियंस में एक कोण, एक सर्कल पर अनुमानित, परिधि पर एक लंबाई देता है, स्टेरेडियन में एक ठोस कोण, एक गोले पर अनुमानित, सतह पर एक क्षेत्र देता है। यह नाम ग्रीक εόςρεός स्टीरियोस 'सॉलिड' + रेडियन से लिया गया है।

रेडियन तलीय कोण के माप की मानक इकाई है। एक रेडियन वह कोण है, जो वृत्त की त्रिज्या के बराबर एक चाप, वृत्त के केन्द्र पर अन्तरित करता है। 1 रेडियन कोण 57.3 डिग्री से थोड़ा कम होता है।

वे भौतिक राशियाँ जो किसी अन्य राशि पर निर्भर नहीं करती है मूल राशियाँ कहलाती है तथा इनके मात्रक मूल मात्रक कहलाते है।

मात्रक:किसी भी भौतिक राशि को मापने के लिए एक मान नियत किया गया है , राशियों के मापन के लिए किये गए इस नियत मान को ही मात्रक कहते है।

मात्रक दो प्रकार के होते हैं- 1. मूल मात्रक (Fundamental Units) 2. व्युत्पन्न मात्रक (Derived Units)।

1. मूल मात्रक (Fundamental Units) मूल मात्रक वे मात्रक हैं, जो अन्य मात्रकों से स्वतंत्र होते हैं अर्थात् उनको एक-दूसरे से सम्बन्धित अथवा आपस में बदला नहीं जा सकता है। अन्तरराष्ट्रीय मात्रक पद्धति (International System of Units या SI पद्धति) के मात्रकों को मूल मात्रक (Fundamental Units) कहते हैं।
2. व्युत्पन्न मात्रक (Derived Units) वे सभी मात्रक जो मूल मात्रकों पर निर्भर करते हैं, अर्थात् जिनको मूल मात्रकों की सहायता से व्यक्त किया जा सकता है, व्युत्पन्न मात्रक कहलाते हैं।

• अदिश राशि(scalar quantity):​जिन भौतिक राशियों में केवल परिमाण होता है और कोई दिशा नहीं होती उन्हें अदिश राशियाँ या अदिश कहा जाता है।एक अदिश राशि उचित इकाई के साथ एक एकल संख्या द्वारा निर्दिष्ट की जा सकती है।

  उदाहरण: द्रव्यमान, चाल, आयतन, घनत्व, समय, तापमान, विद्युत धारा इत्यादि।

• सदिश राशि (vector quantity):वह भौतिक राशियां जिनमें परिमाण के साथ-साथ दिशा भी ज्ञात होती है इस प्रकार की राशियों को सदिश राशि (vector quantity in Hindi) कहते हैं।
  सदिश राशि के उदाहरण
  सदिश राशि के अनेकों उदाहरण हैं जैसे – वेग, संवेग, आवेग, विस्थापन, बल , त्वरण, भार, विद्युत क्षेत्र, धारा घनत्व आदि।
  ध्यान दें –
  विद्युत धारा और विद्युत क्षेत्र दोनों अलग राशियां हैं। विद्युत धारा एक अदिश राशि है जबकि विद्युत क्षेत्र एक सदिश राशि है।
  सदिश राशियों को जोड़ने, घटाने, गुणा व भाग करने के लिए कोई बीजगणितीय नियम लागू नहीं होता है। इसके अपने नियम हैं वही लागू होते हैं। जिन्हें सदिश बीजगणित कहते हैं।सदिश राशियों को → तीर द्वारा व्यक्त किया जाता है यह तीर सदिश राशियों के ऊपर लगाया जाता है इस तीर की लंबाई उस राशि के परिमाण को तथा तीर की नोक उस राशि की दिशा को प्रदर्शित करती है जिसके ऊपर यह लगा है।

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता की SI इकाई टेस्ला है। एक टेस्ला (1 टी) को क्षेत्र की तीव्रता के रूप में परिभाषित किया गया है जो प्रति मीटर कंडक्टर के प्रति एम्पीयर एक न्यूटन बल उत्पन्न करता है।

• श्यानता की SI इकाई न्यूटन-सेकंड प्रति वर्ग मीटर (N·s/m²) है।
• श्यानता की इकाइयाँ poise, centipoise, m2/s, न्यूटन-सेकंड प्रति वर्ग मीटर आदि हैं।
• 1 poise = 1/10 N s m poise श्यानता का CGS मात्रक है|

किसी वस्तु के वेग में परिवर्तन की दर को त्वरण कहते हैं। इसका मात्रक मीटर प्रति सेकेण्ड² (m/s²) होता है तथा यह एक सदिश राशि हैं।

कार्य का मात्रक 'जूल' है। इसे संक्षेप में J से निरूपित किया जाता है। 1 जूल = 1 न्यूटन-मीटर। कार्य एक अदिश राशि है।
कार्य = बल x विस्थापन x बल और विस्थापन के बिच का कोण

अर्ग (erg) कार्य का CGS मात्रक है।
1 जूल = \(10^{7}\) अर्ग (erg)

विद्युत ऊर्जा का SI मात्रक जूल है। किलोवाट-घण्टा (kWh) विद्युत ऊर्जा का सुविधाजनक मात्रक है|
1 kWh = 3.6 X \(10^{6}\)

वृत्तीय गति करते हुए किसी कण के कोणीय विस्थापन की समय के साथ परिवर्तन की दर को कोणीय वेग कहते है |
रेखीय वेग = त्रिज्या x कोणीय वेग
कोणीय वेग एक सदिश राशि है (इसे छद्म सदिश कहना अधिक सही है)। इसकी दिशा वस्तु के घूर्णन तल के लम्बवत (अर्थात् घूर्णन अक्ष की दिशा में) होती है।

आवेग (impulse): जब कोई बड़ा बल किसी वस्तु पर थोड़े समय के लिए कार्य करता है, तो बल तथा समय अंतराल के गुणनफल को उस बल का आवेग कहते हैं. आवेग एक सदिश राशि है , जिसका मात्रक न्यूटन सेकंड (Ns) है, तथा इसकी दिशा वही होती है, जो बल की होती है.

शक्ति का SI मात्रक वाट है। वाट का नाम जेम्स वाट के नाम पर रखा गया है। शक्ति समय की प्रति इकाई स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा है।
1 Watt = 1 जूल प्रति सेकंड (Joule per second)

किसी चालक को किसी परिवर्ती चुम्बकीय क्षेत्र में रखने पर उस चालक के सिरों के बीच विद्युतवाहक बल उत्पन्न होने को विद्युत्-चुम्बकीय प्रेरण (Electromagnetic induction) कहते हैं।चुंबकीय प्रेरण की SI इकाई टेस्ला (T) है।

किसी चुम्बकीय क्षेत्र में रखे किसी तल से गुजरने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाओ की संख्या को इस तल से संबध चुंबकीय फ्लक्स कहलाता है ” इसे ϴ से व्यक्त करते है। चुंबकीय फ्लक्स एक अदिश राशि है। इसकी विमा \(ML^{2}T^{-2}A^{1}\) होती है।
अंतर्राष्ट्रीय मात्रक प्रणाली (SI) में चुंबकीय फ्लक्स की इकाई वेबर (weber)है।

किन्हीं दो पिंडो के बीच कार्य करने वाला आकर्षण बल पिंडो के द्रव्यमानों के गुणनफल के अनुक्रमानुपाती तथा उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है. माना दो पिंड जिनका द्रव्यमान m1 एवं m2 है, एक दूसरे से R दूरी पर स्थ‍ित है, तो न्यूटन के नियम के अनुसार उनके बीच लगने वाला आकर्षण बल, F = G m1m2/R² होता है. जहां G एक नियतांक है, जिसे सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक कहते हैं और जिसका मान 6.67 X \(10^{-11}Nm^{2}/kg^{2}\) होता है.

कोणीय संवेग का मात्रक जूल-सेकंड अथवा किलोग्राम-मीटर2-सेकंड-1 होता है।

जड़त्व आघूर्ण का SI मात्रक किग्रा-मीटर2 होता है एवं विमीय सूत्र [ML2T0] है।

ऊष्मा का एस आई मात्रक जूल है।
इसका SI मात्रक कैलोरी है।
1 कैलोरी = 4.182 जूल

किसी एकांक धन आवेश को अनंत से विद्युत क्षेत्र में स्थित किसी बिंदु तक विद्युत बल के विरुद्ध किया गया कार्य ही उस बिंदु पर विद्युत विभव कहलाता है। इसे V से दर्शाते है।
इसका SI मात्रक वोल्ट है।

विद्युत विभव एक अदिश राशि है। अतः एक कूलाम आवेश को अनंत से विद्युत क्षेत्र के किसी बिंदु में मिलाने में एक जूल कार्य किया जाता है। तो उस बिंदु पर विभव 1 वोल्ट होगा।

विभव या विभवांतर की विमा =[ M1L2T-2/T1A1]
= [M1L2T-3A-1]

किसी प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवान्तर तथा उससे प्रवाहित विद्युत धारा के अनुपात को उसका विद्युत प्रतिरोध (electrical resistannce) कहते हैं।इसे ओह्म (OHM) में मापा जाता है।

प्रेरकत्व (inductance) ए.सी.(प्रत्यावर्ति धारा)परिपथों का वह गुण है , जिसके कारण वह विद्युत धारा मान में होने वाले परिवर्तनों का विरोध करता है इसका प्रतीक L तथा मात्रक हेनरी होता है प्रतिरोधों की भांति , इंडक्टर्स को भी समूहन की जरूरत पड़ती है.

दबाव की SI इकाई है पास्कल (Pa), अर्थात एक न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (N·m−2 या kg·m−1·s−2). इकाई का यह विशेष नाम 1971 में जुडा़ था. इससे पहले SI इकाई में पास्कल को केवल \(N/m^{2}\) लिखते थे।

विद्युत धारा की SI इकाई एम्पीयर है। परिपथों की विद्युत धारा मापने के लिए जिस यंत्र का उपयोग करते हैं उसे एमीटर कहते हैं। एम्पीयर की परिभाषा: किसी विद्युत परिपथ में 1 कूलॉम आवेश 1 सेकण्ड में प्रवाहित होता है तो उस परिपथ में विद्युत धारा का मान 1 एम्पीयर होता है।
विद्युत् धारा (I)= आवेश (q) / समय (t)

विद्युत आवेश का SI मात्रक कूलम्ब (C) है।

द्रव की सतह का वह गुण जो उसे अपने अणुओं की ससंजक प्रकृति के कारण बाहरी बल का विरोध करने की अनुमति देता है, पृष्ठ तनाव के रूप में जाना जाता है। पृष्ठ तनाव की SI इकाई न्यूटन/मीटर है।

किसी पदार्थ के द्रव्यमान का ताप एक डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा को उस पदार्थ की ऊष्मा धारिता (Heat capacity) कहते हैं। ऊष्मा धारिता का एस आई मात्रक जूल प्रति केल्विन (J/K) है। ऊष्मा धारिता की विमा [M1L2T-2Θ-1] है।

किसी प्रकाश स्रोत द्वारा एक सेकंड में उत्सर्जित दृश्य प्रकाश की मात्रा को ज्योति फ्लक्स कहते हैं।ज्योति फ्लक्स को एक स्वेच्छ मात्रक ल्यूमेन में व्यक्त किया जाता है। यह ज्योति फ्लक्स का S.I. मात्रक है। इसकी विमीय सूत्र [ M L² T⎻³ ] है।

ज्योति तीव्रता का मात्रक ल्यूमेन प्रति स्टेरेडियन होता है।
इसे कैंडेला भी कहा जाता है|
अतः 1 कैंडेला = ल्यूमेन / स्टेरेडियन
ज्योति तीव्रता की विमा = [ M L² Tᐨ³ ]

आवृत्ति की SI इकाई हर्ट्ज (Hz) है, जो 19वीं सदी के जर्मन भौतिक विज्ञानी हाइनरिख हर्ट्ज़ की याद में रखा गया है। एक हर्ट्ज का मतलब किसी घटना की प्रति सेकंड में एक बार पुनरावृत्ति है।

चुंबकीय क्षेत्र की एसआई इकाई टेस्ला है।
चुंबकीय क्षेत्र (B) की SI इकाई वेबर / मीटर2 (Wbm-2) या टेस्ला है। B की CGS इकाई गॉस है जहाँ 1 गॉस = \(10^{(-2)}\) टेस्ला है।

यह प्रकाश द्वारा 1 वर्ष में तय की गई दूरी होती है।

1 वर्ष में प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी =

365दिन x 24घंटे x 60 मिनट x 60 सेकंड x प्रकाश की चाल(मीटर में)

= \(9.4608\times 10^{15}\) मीटर

1 पारसेक = 3.26 प्रकाश वर्ष या 3.09 × \(10^{13}\) किमी

समुद्र की गहराई नापने के लिए फैदोमीटर का प्रयोग किया जाता है। समुद्र की औसत गहराई लगभग 12,100 फीट है। समुद्र की गहराई फैदम में मापते है | एक फैदम बराबर 1.80 metre ya 6 feet होता है।

लेंस की क्षमता का SI मात्रक 'डायोप्टर' होता है। इसे डी (D) अक्षर में दर्शाया जाता है।
लेंस की क्षमता = 1 / फोकस दूरी (मीटर में )
1 D = 1 \( m^{(-1)}\)

ध्वनि की तीव्रता मापने की इकाई डेसीबल है।एक डेसीबल बेल का दसवां भाग होता है।