एकसमान वृत्तीय गति

हमारे दैनिक जीवन में, हम अक्सर ऐसी वस्तुओं का सामना करते हैं जो वृत्ताकार गति में चलती हैं। वृत्ताकार गति में चलने वाली वस्तुओं का एक उदाहरण एनालॉग घड़ी की सेकंड, मिनट और घंटे की सुई है। सेकंड की सुई हमेशा 60 सेकंड (एक मिनट) में 360 ^{° का कोण या एक सेकंड में 6 °} का कोण तय करती है । मिनट की सुई हमेशा 60 मिनट (एक घंटे) में 360 ^{° का कोण या एक मिनट में 6 °} का कोण तय करती है । घंटे की सुई भी हमेशा 24 घंटे (एक दिन) में 360 ^° का कोण तय करती है । यदि कोई वस्तु नियमित रूप से वृत्ताकार गति में चलती है, जैसे कि सेकंड, मिनट या घंटे की सुई, तो इन वस्तुओं को एकसमान वृत्ताकार गति करने वाली वस्तु कहा जाता है । क्या आप नियमित वृत्ताकार गति का कोई उदाहरण बता सकते हैं जिसे आपने देखा हो या जिसकी कल्पना की हो?

एकसमान वृत्ताकार गति को समझना
एकसमान वृत्ताकार गति के दो अर्थ होते हैं। पर्टमाकोई वस्तु वृत्त में स्थिर गति से तभी गति करती है, जब वृत्त में गति करते समय वस्तु की गति हमेशा स्थिर रहती है या वस्तु के प्रत्येक भाग की गति हमेशा स्थिर रहती है। दूसरायदि किसी वस्तु का कोणीय वेग हमेशा स्थिर रहता है, तो वह वस्तु एक वृत्त में स्थिर गति से घूमती है। कोणीय वेग एक सदिश राशि है, इसलिए कोणीय वेग में कोणीय वेग का परिमाण और कोणीय वेग की दिशा दोनों शामिल होते हैं।
ताकि आप अर्थ को बेहतर ढंग से समझ सकें। एकसमान वृत्तीय गतिकृपया निम्नलिखित समीक्षा पर ध्यान दें।

स्थिर कोणीय वेग
एक एनालॉग दीवार घड़ी की सेकंड वाली सुई पर विचार करें। जब सेकंड वाली सुई घूमती है, तो सेकंड वाली सुई के सभी हिस्से, चाहे वे अंत में हों, मध्य में हों या अक्ष के पास हों, एक साथ घूमते हैं।
क्योंकि सेकंड की सुई के सभी भाग एक साथ घूमते हैं, इसलिए जब सेकंड की सुई 360 डिग्री का कोण तय करती है^o (एक चक्कर पूरा करने पर), सेकंड की सुई के सभी भाग 360 डिग्री का कोण भी तय करते हैं।^o (एक चक्कर)। जब सेकंड की सुई 360 डिग्री का कोण पूरा करती है^o एक मिनट में 60 सेकंड के लिए एक चक्कर लगाने पर, सेकंड की सुई के सभी भाग 360 डिग्री का कोण भी तय करते हैं।^o 60 सेकंड (एक मिनट) के लिए।

सेकंड की सुई की कोणीय गति हमेशा 6 होती है।^oसेकंड की सुई की कोणीय वेग (घूर्णन की दिशा) भी हमेशा स्थिर रहती है।

स्थिर वेग
जब सेकंड की सुई 60 सेकंड (एक मिनट) तक घूमती है, तो सेकंड की सुई के सभी भाग, चाहे वे अक्ष के निकट हों या दूर, 60 सेकंड (एक मिनट) तक घूमते हैं। यद्यपि सेकंड की सुई के सभी भागों के लिए समय अंतराल समान है, यानी 60 सेकंड, फिर भी प्रत्येक भाग द्वारा तय की गई दूरी भिन्न-भिन्न होती है। अक्ष के निकट स्थित सेकंड की सुई का पथ छोटा होता है, जबकि अक्ष से दूर स्थित सेकंड की सुई का पथ लंबा होता है।
उपरोक्त गति सूत्र के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि सेकंड की सुई के प्रत्येक भाग की गति अक्ष से उसकी दूरी (r) पर निर्भर करती है। अक्ष से जितनी अधिक दूरी होगी (r का मान जितना अधिक होगा), गति उतनी ही अधिक होगी। यद्यपि सुई के प्रत्येक भाग की गति भिन्न-भिन्न होती है, फिर भी प्रत्येक भाग की गति हमेशा स्थिर रहती है।

एकसमान वृत्ताकार गति में त्वरण
वृत्ताकार गति में त्वरण दो प्रकार का होता है: कोणीय त्वरण और रेखीय त्वरण। कोणीय त्वरण तब होता है जब कोणीय वेग (कोणीय गति) का परिमाण या कोणीय वेग की दिशा बदलती है। इसके विपरीत, रेखीय त्वरण तब होता है जब वेग (या गति) का परिमाण या वेग की दिशा बदलती है।
एकसमान वृत्ताकार गति में, कोणीय वेग का परिमाण और कोणीय वेग की दिशा हमेशा स्थिर रहती है, इसलिए एकसमान वृत्ताकार गति में कोणीय त्वरण नहीं होता है। एकसमान वृत्ताकार गति में, केवल वेग का परिमाण या गति ही स्थिर रहती है, जबकि वेग की दिशा हमेशा बदलती रहती है। क्योंकि वेग की दिशा हमेशा बदलती रहती है, इसलिए परिभाषा के अनुसार एकसमान वृत्ताकार गति में त्वरण अवश्य होना चाहिए। त्वरण यह गति में परिवर्तन है (गति के परिमाण और/या गति की दिशा में परिवर्तन)।

अभिकेन्द्रीय त्वरण
वेग की दिशा में परिवर्तन के कारण होने वाले त्वरण को अभिकेन्द्रीय त्वरण कहते हैं। अभिकेन्द्रीय त्वरण को त्रिज्यीय त्वरण भी कहते हैं। अभिकेन्द्रीय त्वरण, या त्रिज्यीय त्वरण, एक प्रकार का त्वरण है जिसे रेखीय त्वरण भी कहते हैं। अभिकेन्द्रीय त्वरण एक सदिश राशि है, इसलिए इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं।
अभिकेन्द्रीय त्वरण का परिमाण
अभिकेन्द्रीय त्वरण का परिमाण निम्न समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

अभिकेन्द्रीय त्वरण की दिशा
अभिकेन्द्रीय त्वरण की दिशा हमेशा वृत्त के केंद्र की ओर होती है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

संदर्भ