Physics-I – General Science

The Newton (N) is the derived SI unit used to quantify force. It is mathematically defined as the amount of force required to accelerate a 1 kg mass at a rate of 1 meter per second squared (1 kg·m/s²).

नेपच्यून सूर्य से सबसे दूर प्रमुख ग्रह है जहाँ औसत तापमान अत्यधिक कम होता है।<br>Neptune, the farthest major planet, has very low average temperatures.

The mass-energy equivalence equation E = mc² was derived and formulated by theoretical physicist Albert Einstein in 1905 as a core pillar of his Theory of Special Relativity.

डी ब्रॉली के अनुसार प्रत्येक गतिमान कण तरंग की तरह व्यवहार करता है — λ = h/p।<br>de Broglie: moving particles have wavelength λ = h/p.

सिलिकॉन अर्धचालक सूर्य के प्रकाश को अवशोषित कर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।<br>Silicon semiconductor converts sunlight into electrical energy.

क्षैतिज समान वेग और ऊर्ध्वाधर गुरुत्व त्वरण मिलकर परवलय पथ बनाते हैं।<br>Horizontal uniform velocity and vertical gravity produce a parabolic path.

ट्रांसफॉर्मर पारस्परिक प्रेरण (म्यूचुअल इंडक्शन) पर कार्य करता है; इसे फैराडे के नियम से समझते हैं।<br>A transformer operates on mutual induction, described by Faraday’s law.

अर्धायु पदार्थ का आंतरिक गुण है; बाहरी स्थितियों से लगभग स्वतंत्र।<br>Half‑life is intrinsic to the nuclide and almost independent of external conditions.

रिमोट तथा सेंसरों में अवरक्त संकेतों का उपयोग होता है।<br>Remotes use infrared signals for communication.

पद पर गति और बल के नियंत्रण में न्यूटन का दूसरा नियम, जिससे पुनर्स्थापन बल सम्मुख होता है।<br>The restoring acceleration is governed by Newton’s second law.

ट्रांसफॉर्मर में परिवर्ती फ्लक्स आवश्यक; यह केवल AC से प्राप्त होता है।<br>Transformer needs changing flux; supplied by AC only.

कोयला जीवाश्म ईंधन है, जो नवीकरणीय नहीं है।<br>Coal is a fossil fuel and is non‑renewable.

आईरिस पुतली के आकार को नियंत्रित करता है, जिससे प्रकाश का प्रवेश नियंत्रित होता है।<br>The iris controls the pupil size and hence the amount of light entering.

चुंबकीय फ्लक्स (Φ) की SI इकाई वेबर (Wb) है।<br>SI unit of magnetic flux (Φ) is the weber (Wb).

आर्यभट 1975 में सोवियत संघ की सहायता से प्रक्षेपित किया गया।<br>Aryabhata was launched in 1975 with Soviet assistance.

हाइड्रोजन बम में ड्यूटेरियम/ट्रिटियम जैसे समस्थानिकों का संलयन होता है।<br>Hydrogen bomb uses fusion of deuterium/tritium.

ध्वनि यांत्रिक तरंग है; शेष सभी विद्युतचुंबकीय हैं।<br>Sound is mechanical; others are electromagnetic.

तनाव ∝ विकृति (छोटे विकृतियों हेतु)।<br>Stress is proportional to strain (within elastic limit).

टायर और पथ के बीच का स्थैतिक घर्षण ही, जिसे विपरीत दिशा में लगने वाला बल कहा जा सकता है, वाहन को वक्र पथ पर बनाए रखने के लिए अभिकेन्द्रीय बल देता है।<br>Static friction between tyres and road provides the required centripetal force to keep the vehicle on a curved path.

उपग्रह संचार के लिए प्रायः माइक्रोवेव (GHz) तरंगों का उपयोग होता है।<br>Satellite links commonly use microwave (GHz) bands.

कार्य/ऊर्जा = बल × विस्थापन; 1 N×1 m = 1 J।<br>Work/Energy = Force × displacement; 1 N×1 m = 1 J.

The average decibel intensity level for typical or normal human conversation is about 60 dB. Levels below 60 dB are considered quiet, while levels above 80 dB can become harmful over time.

ध्वनि की चाल माध्यम की प्रत्यास्थता और घनत्व पर निर्भर; ठोस > द्रव > गैस।<br>Sound travels fastest in solids, slower in liquids, slowest in gases.

स्क्रू गेज लगभग 0.01 मिमी तक की सूक्ष्म माप देता है।<br>A screw gauge measures up to about 0.01 mm.

पृथ्वी के लिए vₑ = √(2GM/R) ≈ 11.2 km/s।<br>For Earth, vₑ = √(2GM/R) ≈ 11.2 km/s.

SI का विकास MKS (मीटर–किलोग्राम–सेकंड) से हुआ।<br>SI evolved from the MKS (metre–kilogram–second) system.

At the highest point of its vertical trajectory, an object momentarily stops, so its velocity becomes zero. However, the constant gravitational acceleration due to Earth's gravity (g ≈ 9.8 m/s² or about 10 m/s²) continues to act downward on it.

मंगलयान का प्रक्षेपण 5 नवम्बर 2013 को PSLV‑C25 से किया गया था।<br>Mangalyaan was launched on 5 Nov 2013 by PSLV‑C25.

भारी नाभिक (U‑235, Pu‑239) के विखंडन से ऊर्जा मिलती है।<br>Energy is obtained from fission of heavy nuclei such as U‑235.

Hydrostatics is the specific branch of fluid mechanics dedicated to investigating the characteristics, behavior, and pressure distributions of fluids that are completely at rest or in static equilibrium.

आवेग = बल × समय = संवेग का परिवर्तन (इम्पल्स-मोमेंटम प्रमेय)।<br>Impulse = Force × time = Change in momentum (impulse–momentum theorem).

बृहस्पति का चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी से लगभग 20,000 गुना अधिक शक्तिशाली है।<br>Jupiter’s magnetic field is ~20,000 times stronger than Earth’s.

CMBR और ब्रह्मांडीय विस्तार के अध्ययन से ब्रह्मांड की आयु लगभग 13.8 अरब वर्ष मानी जाती है।<br>From CMBR and expansion studies, the universe is ~13.8 billion years old.

लेन्ज का नियम बताता है कि प्रेरित धारा का दिशा ऐसी होती है जो कारण का विरोध करे।<br>Lenz’s law gives the direction of induced current: it opposes the cause producing it.

In physics, pressure is defined as the perpendicular force applied per unit area on a surface. The formula is Pressure = Force ÷ Area, and its SI unit is the Pascal (Pa).

पूर्ण सूर्यग्रहण के समय बाहरी परत 'कोरोना' चमकीली दिखाई देती है।<br>During totality, the Sun’s outer layer, the corona, becomes visible.

The standard atomic weight scale is a relative scale based on the Carbon-12 isotope. The atomic mass of any element is calibrated against 1/12th of the mass of a single Carbon-12 atom.

Linear momentum (p) is a vector property defined as the product of an object's mass (m) and its velocity (v). Therefore, the formula is simply expressed as p = mv.

चाल समान है पर दिशा बदलती है, इसलिए त्वरण रहता है—यह असमान गति है।<br>Speed is constant but direction changes, so there is acceleration—non-uniform motion.

सममिति के कारण द्रव्यमान केंद्र ज्यामितीय केंद्र पर होता है।<br>By symmetry, the COM lies at the geometric centre.

लगभग लोहे (Fe) के आसपास बंधन ऊर्जा सर्वाधिक होती है।<br>Binding energy per nucleon peaks near iron (Fe).

SI में Becquerel; ऐतिहासिक रूप से Curie व Rutherford भी प्रयुक्त।<br>In SI, becquerel; curie and rutherford are older units.

The crystalline lens of the eye changes its shape dynamically to adjust and focus light rays properly onto the retina. This process alters the focal distance of the eye to view objects at varying distances clearly.

The Coulomb (symbol: C) is the official SI unit of electric charge. One Coulomb represents the collective electrical charge carried by approximately 6.24 × 10¹⁸ elementary charges (electrons).

Surface tension is an attractive cohesive property where water molecules bind closely at the fluid-air boundary, creating an elastic-like structural layer. This layer acts as a film that can physically hold up lightweight objects, such as a needle, despite them having a higher density than water.

छोटी तरंगदैर्घ्य (नीली) का प्रकीर्णन वायुमंडल में अधिक होता है।<br>Shorter wavelengths (blue) are scattered more in the atmosphere.

अधिकतम शक्ति स्थानांतरण प्रमेय के अनुसार RL = RS पर P अधिकतम।<br>By maximum power transfer, power is max when RL = RS.

लेन्ज का नियम: प्रेरित धारा/EMF का दिशा कारण का विरोध करती है।<br>Lenz’s law: induced current/emf opposes the cause producing it.

Electrostatic precipitators are highly efficient particulate collection devices used in industrial facilities to remove fine particles, like ash, smoke, and dust, from industrial exhaust gases to reduce air pollution.

n = c/v, जहाँ c > v; इसलिए n ≥ 1।<br>n = c/v (c: vacuum speed, v: medium speed), so n ≥ 1.

UV विकिरण ओजोन द्वारा अवशोषित होता है; इसकी कमी UV में परिवर्तन से जानी जाती है।<br>Ozone absorbs UV; depletion is detected via UV measurements.

हाइजेनबर्ग ने स्थिति एवं संवेग मापन की मौलिक सीमाएँ बताईं।<br>Heisenberg stated fundamental limits on simultaneous measurement of position and momentum.

टिंबर ध्वनि के हार्मोनिक कंटेंट/वेवफॉर्म पर निर्भर करता है, जो अलग‑अलग व्यक्तियों की आवाज़ को विशिष्ट बनाता है।<br>Timbre depends on waveform/harmonic content and makes voices distinct.

सतह क्षेत्र को न्यूनतम करने की प्रवृत्ति सतह तनाव से होती है, अतः बूंदें गोलाकार बनती हैं।<br>Surface tension tends to minimize surface area, giving drops a spherical shape.

लगभग 1.4 सौर द्रव्यमान; अधिक होने पर तारा श्वेत बौना नहीं रह सकता।<br>About 1.4 solar masses; above this a white dwarf cannot remain stable.

तीसरा नियम कहता है कि परम शून्य पर शुद्ध क्रिस्टल का एंट्रॉपी शून्य होती है।<br>Third law: the entropy of a perfect crystal approaches zero at absolute zero.

क्वांटम यांत्रिकी परमाण्विक/उप-परमाण्विक स्तर पर कणों के व्यवहार का अध्ययन करती है।<br>Quantum mechanics deals with atomic/subatomic phenomena.

गामा किरणों की पैठने की शक्ति सर्वाधिक होती है।<br>Gamma rays have the highest penetrating power.

आघूर्ण का परिमाण और दिशा दोनों होते हैं; अतः यह सदिश है।<br>Torque has both magnitude and direction; it is a vector.

CMBR प्रारंभिक ब्रह्मांड की अवशिष्ट विकिरण है — बिग बैंग सिद्धांत का सशक्त प्रमाण।<br>CMBR is relic radiation from the early universe—strong evidence for the Big Bang.

प्रकाश का संचार ऑप्टिकल फाइबर के भीतर बार‑बार पूर्ण आंतरिक परावर्तन से होता है।<br>Light propagates inside optical fibers by repeated total internal reflection.

विभवांतर = कार्य/आवेश; SI इकाई वोल्ट (J/C) है।<br>Potential difference = Work/charge; SI unit is volt (J/C).

शक्ति P = 1/f (मीटर में); f बढ़ाने पर P घटती है, f→2f ⇒ P→P/2।<br>Power P = 1/f; doubling f halves P.

न्यूटन = kg·m/s² (व्युत्पन्न); कैंडेला, केल्विन और मोल मूल इकाइयाँ हैं।<br>Newton = kg·m/s² (derived); candela, kelvin and mole are base units.

द्रव में समान दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से संचारित होता है; इसका उपयोग हाइड्रोलिक उपकरणों में होता है।<br>Pressure applied to a confined fluid is transmitted undiminished; used in hydraulic devices.

1 कूलॉम = 1 एम्पीयर × 1 सेकंड।<br>1 coulomb = 1 ampere × 1 second.

आवर्त अवधि T = 2π√(L/g); छोटे आयाम के लिए द्रव्यमान/आयाम पर निर्भर नहीं।<br>T = 2π√(L/g); for small amplitudes independent of mass and amplitude.

निकट दृष्टिदोष में दूर की वस्तु स्पष्ट नहीं; अवतल (diverging) लेंस से सुधार होता है।<br>Myopia is corrected with a concave (diverging) lens.

शुक्र आकार, द्रव्यमान और संरचना में पृथ्वी से मिलता-जुलता है।<br>Venus is similar to Earth in size and mass.

v ≈ 331 + 0.6T (m/s); तापमान बढ़ने पर चाल बढ़ती है।<br>v ≈ 331 + 0.6T (m/s); speed increases with temperature.

जब उल्का पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करती है, तो वायु के साथ घर्षण से वह गर्म होकर चमक उठती है।<br>When a meteor enters Earth’s atmosphere, friction with air heats it up and makes it glow.

A pyrometer is a specialized non-contact thermal sensor or device used to safely measure exceptionally high temperatures, such as those inside furnaces, by recording the thermal radiation emitted from the object.

एमीटर को श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है और धारा मापता है।<br>An ammeter is connected in series to measure current.

f₁ = v/(2L); अतः f ∝ 1/L।<br>f₁ = v/(2L); hence f ∝ 1/L.

An electric fuse is a safety component containing a thin metal strip that melts and breaks the circuit when excessive current flows through it. It functions directly on the Joule heating effect of electric currents.

Weight is the gravitational force exerted on an object's mass by a massive body like the Earth. It is calculated using the formula W = m × g, where m is mass and g is acceleration due to gravity.

Velocity is defined as the rate of change of an object's position with respect to a frame of reference and is a direct function of time. It is a vector quantity that signifies both speed and direction.

Reverberation is created when sound waves continually reflect off surrounding surfaces in an enclosed space, resulting in a dense, prolonged mixture of acoustic waves that persists even after the source sound stops.

लोहा, कोबाल्ट, निकल आदि फैरामैग्नेटिक पदार्थ हैं।<br>Iron, cobalt, nickel are ferromagnets.

सुपरनोवा के बाद विशाल तारों का गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में संकुचन ब्लैक होल बनाता है।<br>After a supernova, massive stars can collapse under gravity to form black holes.

h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s — ऊर्जा×समय की इकाई।<br>h has units of energy×time: J·s.

रेक्टिफायर (डायोड/ब्रिज) AC को DC में परिवर्तित करता है।<br>Rectifiers (diode/bridge) convert AC to DC.

जे.जे. थॉमसन ने 1897 में CRT प्रयोग से इलेक्ट्रॉन की खोज की।<br>J.J. Thomson discovered the electron in 1897 using CRT.

बैंगनी प्रकाश का अपवर्तनांक सबसे अधिक होता है, इसलिए विचलन अधिक।<br>Violet has the highest refractive index; hence greatest deviation.

विद्युतचुंबकीय तरंगें (जैसे प्रकाश/गामा/रेडियो) निर्वात में भी चलती हैं; ध्वनि को माध्यम चाहिए।<br>Electromagnetic waves travel in vacuum; sound needs a medium.

अदिश में केवल परिमाण होता है, दिशा नहीं; ‘कार्य’ एक अदिश राशि है।<br>A scalar has magnitude only, no direction; “work” is a scalar.

वाष्पीकरण के समय ऊष्मा अवशोषित होती है, जिससे शीतलन होता है।<br>Evaporation absorbs latent heat causing cooling.

अनुनाद पर आयाम अधिक हो जाता है; यही सिद्धांत रेडियो ट्यूनिंग में प्रयुक्त होता है।<br>At resonance amplitude is large; used in radio tuning.

लंबे सोलिनॉइड के अक्ष के साथ क्षेत्र लगभग समान होता है।<br>Field is approximately uniform along the axis for a long solenoid.

कोमल लोहे का चुंबकीकरण/विचुंबकीकरण तेज़ होता है, इसलिए उपयुक्त।<br>Soft iron magnetizes/demagnetizes quickly, ideal for electromagnets.

शक्ति P = 1/f (मीटर में); इकाई डायॉप्टर (D) है।<br>Power P = 1/f (in metres); unit is Dioptre (D).

ट्रांजिस्टर संकेतों को प्रवर्धित (amplify) करता है तथा स्विच की तरह भी प्रयुक्त होता है।<br>A transistor can amplify signals and also operate as a switch.

R = ρL/A; साथ ही ताप पर भी निर्भर करता है।<br>R = ρL/A; also affected by temperature.

होलोग्राफी में प्रकाश के व्यतिकरण पैटर्न रिकॉर्ड कर 3D चित्र बनाते हैं।<br>Holography records interference patterns to make 3D images.

ओम का नियम: V = IR (स्थिर ताप पर)।<br>Ohm’s law: V = IR (at constant temperature).

विवर्तन ग्रेटिंग का उपयोग स्पेक्ट्रोमीटर में किया जाता है।<br>Diffraction gratings are used in spectrometers.

According to the wave equation v = f × λ (where v is wave speed, f is frequency, and λ is wavelength), frequency and wavelength are inversely proportional to each other for a wave traveling at a constant speed. Therefore, as frequency increases, wavelength decreases.

क्रिया–प्रतिक्रिया के सिद्धांत से पृथक प्रणालियों में संवेग संरक्षित रहता है।<br>From action–reaction (Newton’s third law), momentum is conserved in isolated systems.

EM स्पेक्ट्रम में X‑rays की आवृत्ति माइक्रोवेव/IR/रेडियो से अधिक होती है।<br>In the EM spectrum, X‑rays have higher frequency than microwaves/IR/radio.

स्थितिज ऊर्जा वह ऊर्जा है जो किसी वस्तु की स्थिति या विन्यास के कारण होती है।<br>Potential energy is due to position or configuration.

दाब = बल/क्षेत्रफल; बल = MLT⁻², क्षेत्रफल = L² ⇒ M L⁻¹ T⁻²।<br>Pressure = Force/Area; Force = MLT⁻², Area = L² ⇒ M L⁻¹ T⁻².

स्रोत या प्रेक्षक की सापेक्ष गति से तरंग की आवृत्ति/तरंगदैर्घ्य बदलते हैं।<br>Relative motion between source and observer changes frequency/wavelength.

कार्य W = F·s·cosθ; जब θ = 90°, cosθ = 0 ⇒ W = 0।<br>Work W = F·s·cosθ; for θ = 90°, cosθ = 0, hence W = 0.

द्रव्यमान दोष Δm की समतुल्य ऊर्जा ΔE = Δm c² के रूप में निकलती है।<br>Energy is released due to mass defect via ΔE = Δm c².

RADAR = Radio Detection and Ranging; यह सूक्ष्मतरंगों के परावर्तन से दूरी/वेग ज्ञात करता है।<br>Uses reflection of microwaves to measure range and speed.

For resistors in a parallel configuration, the formula is 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Substituting the given values: 1/R = 1/3 + 1/6 + 1/9 = (6 + 3 + 2) ÷ 18 = 11/18. Inverting the ratio yields the equivalent resistance R = 18/11 ohms.

Non-conventional sources of energy are renewable natural systems that regenerate constantly and do not pollute. Examples include solar energy, bioenergy, tidal energy, and wind energy, whereas coal, wood, and petrol are conventional sources.

दूर जाती आकाशगंगाओं का प्रकाश लंबी तरंगदैर्घ्य की ओर खिसकता है — ब्रह्मांड के प्रसार का प्रमाण।<br>Cosmic expansion leads to red shift, supporting the Big Bang model.

अवतल दर्पण निकट वस्तुओं का आवर्धित आभासी प्रतिबिंब देता है।<br>Concave mirror gives enlarged virtual images of nearby objects.