निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सत्य है ?

सही — D, बल परिमाण में बराबर हैं किंतु दिशा में विपरीत हैं। न्यूटन के तृतीय नियम के अनुसार, पृथ्वी का चंद्रमा पर गुरुत्वाकर्षण खिंचाव और चंद्रमा का पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण खिंचाव एक क्रिया-प्रतिक्रिया युग्म बनाते हैं: उनके द्रव्यमानों में विशाल अंतर के बावजूद, परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  चंद्रमा पर पृथ्वी का गुरुत्व बल, पृथ्वी पर चंद्रमा के गुरुत्व बल से अधिक है । — गलत — दोनों गुरुत्वाकर्षण बल परिमाण में बराबर होते हैं; पृथ्वी के अधिक द्रव्यमान वाली होने से चंद्रमा पर उसका खिंचाव, चंद्रमा के पृथ्वी पर खिंचाव से बड़ा नहीं हो जाता।
• (b)
  पृथ्वी पर चंद्रमा का गुरुत्व बल, चंद्रमा पर पृथ्वी के गुरुत्व बल से अधिक है । — उसी कारण से गलत — क्रिया-प्रतिक्रिया बल परिमाण में बराबर होते हैं, छोटे पिंड के लिए बड़े नहीं होते।
• (c)
  चंद्रमा पर पृथ्वी का गुरुत्व बल और पृथ्वी पर चंद्रमा का गुरुत्व बल परिमाण में बराबर हैं और एक ही दिशा में हैं । — दिशा में गलत — क्रिया और प्रतिक्रिया भिन्न पिंडों पर कार्य करती हैं और विपरीत दिशाओं में इंगित करती हैं, समान दिशा में नहीं।

न्यूटन का सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियम प्रत्येक पिंड द्वारा दूसरे पर लगाए गए बल के लिए समान सूत्र F = G m1 m2 / r² देता है, और न्यूटन का तृतीय नियम इन्हें क्रिया-प्रतिक्रिया युग्म बनाता है। अतः पृथ्वी↔चंद्रमा गुरुत्वाकर्षण बल परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत होते हैं। (चंद्रमा केवल इसलिए अधिक त्वरित होता है क्योंकि उसका द्रव्यमान बहुत कम है, F = ma के अनुसार।)

मुख्य तथ्य

• न्यूटन का तृतीय नियम: बल सदैव बराबर, विपरीत क्रिया-प्रतिक्रिया युग्मों में आते हैं।
• गुरुत्वाकर्षण: प्रत्येक पिंड दूसरे को F = G m1 m2 / r² के बल से खींचता है — समान परिमाण।
• चंद्रमा पृथ्वी से अधिक त्वरित केवल इसलिए होता है क्योंकि उसका द्रव्यमान कम है।
• क्रिया और प्रतिक्रिया भिन्न पिंडों पर कार्य करती हैं, अतः ये कभी निरस्त नहीं होतीं।

सामान्य भ्रम

• यह सोचना कि अधिक द्रव्यमान वाला पिंड बड़ा बल लगाता है।
• बराबर बलों को बराबर त्वरणों के साथ भ्रमित करना।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  भिन्न द्रव्यमान वाली दो वस्तुएँ एक-दूसरे को गुरुत्वाकर्षण से आकर्षित करती हैं। वे एक-दूसरे पर जो बल लगाती हैं, वे हैं

  • (a)भारी वस्तु के लिए बड़े
  • (b)हल्की वस्तु के लिए बड़े
  • (c)परिमाण में बराबर, दिशा में विपरीत
  • (d)शून्य
  उत्तर(c) परिमाण में बराबर, दिशा में विपरीत।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  यदि पृथ्वी का चंद्रमा पर खिंचाव और चंद्रमा का पृथ्वी पर खिंचाव बराबर हैं, तो चंद्रमा पृथ्वी की परिक्रमा क्यों करता है?

  • (a)बल असमान हैं
  • (b)चंद्रमा का द्रव्यमान बहुत कम है, इसलिए वह अधिक त्वरित होता है
  • (c)गुरुत्व केवल चंद्रमा पर कार्य करता है
  • (d)पृथ्वी अंतरिक्ष में स्थिर है
  उत्तर(b) चंद्रमा का द्रव्यमान बहुत कम है, इसलिए वह अधिक त्वरित होता है।