गुरुमुदा नेटवर्क्स
यदि किसी वस्तु का वेग स्थिर हो तो वह एकसमान रेखीय गति करती है। वेग में वेग का परिमाण और दिशा दोनों शामिल होते हैं। वेग की दिशा = विस्थापन की दिशा = गति की दिशा। स्थिर वस्तु के वेग की दिशा = स्थिर वस्तु की गति की दिशा, या स्थिर वस्तु की गति की दिशा = वस्तु सीधी रेखा में गति कर रही है। वेग या गति का परिमाण स्थिर है = गति हमेशा एक समान रहती है।
असमान रैखिक गति स्थिर त्वरण वाली गति है। दूसरे शब्दों में, असमान रैखिक गति का अर्थ है ऐसी गति जिसमें त्वरण का परिमाण स्थिर रहता है और त्वरण की दिशा भी स्थिर रहती है। त्वरण की दिशा स्थिर होने का अर्थ है कि वेग की दिशा स्थिर है, विस्थापन की दिशा स्थिर है, और गति की दिशा स्थिर है। वस्तु सीधी रेखा में गति करती है। स्थिर त्वरण का परिमाण यह दर्शाता है कि वेग या गति का परिमाण नियमित रूप से बढ़ता है।
रोजमर्रा की जिंदगी में हम अक्सर ऐसी वस्तुएं देखते हैं जो मुक्त-पतन का अनुभव करती हैं, उदाहरण के लिए, पेड़ से गिरते फल, किसी निश्चित ऊंचाई से गिरने वाली वस्तुएं। वस्तुएं मुक्त-पतन का अनुभव क्यों करती हैं? पहली नजर में देखने पर ऐसा लगता है मानो वस्तु की गति स्थिर हो, या दूसरे शब्दों में कहें तो उसमें त्वरण नहीं होता। दरअसल, मुक्त रूप से गिरने वाली प्रत्येक वस्तु एक स्थिर त्वरण का अनुभव करती है। यही कारण है कि असमान रेखीय गति सहित सभी वस्तुएं मुक्त-पतन का अनुभव करती हैं। यह कैसे सिद्ध किया जा सकता है कि मुक्त-पतन का अनुभव करने वाली वस्तुएं स्थिर त्वरण का अनुभव करती हैं या उनकी गति बढ़ती है?
रोजमर्रा की जिंदगी में, हम अक्सर ऐसी वस्तुओं को देखते हैं जो एकसमान वृत्ताकार गति में चलती हैं। एकसमान वृत्ताकार गति करने वाली वस्तुओं के उदाहरण हैं, एनालॉग घड़ी की सेकंड की सुई, मिनट की सुई और घड़ी की सुई। सेकंड की सुई हमेशा 60 सेकंड (एक मिनट) के लिए 360 ° के कोण पर घूमती है या एक सेकंड के लिए 6 ° के कोण पर घूमती है। मिनट की सुई हमेशा 60 मिनट (एक घंटा) के लिए 360 ° के कोण पर घूमती है या एक मिनट के लिए 6 ° के कोण पर घूमती है। घंटे की सुई भी हमेशा 24 घंटे (एक दिन) के लिए 360 ° घूमती है । यदि कोई वस्तु नियमित वृत्त में घूमती है, जैसे कि सेकंड की सुई, मिनट की सुई या घड़ी की सुई, तो उसे वृत्ताकार गति में कहा जाता है। क्या आप वृत्ताकार गति में चलने वाली वस्तुओं के उदाहरण सोच सकते हैं?
वृत्ताकार गति में भौतिकी की जिन राशियों का उपयोग होता है उनमें कोणीय विस्थापन, कोणीय वेग और कोणीय त्वरण शामिल हैं।
वृत्ताकार गति में विस्थापन को कोणीय विस्थापन कहते हैं। कोणीय विस्थापन में सदिश राशियाँ शामिल होती हैं, इसलिए इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं। कोणीय विस्थापन की दिशा को आमतौर पर दक्षिणावर्त (घड़ी की दिशा में या वामावर्त) व्यक्त किया जाता है।
कोणीय विस्थापन की तीन इकाइयाँ होती हैं। पहली, डिग्री (°)। वृत्त की एक परिधि 360° के बराबर होती है।oदूसरा, परिक्रमण। वृत्त की एक परिधि एक परिक्रमण के बराबर होती है। तीसरा, रेडियन। नीचे दिए गए चित्र को देखें। यदि कोई वस्तु वृत्त में गति करती है, तो r = वृत्त की त्रिज्या, x = वस्तु द्वारा तय किए गए वृत्ताकार पथ की लंबाई = वृत्त की परिधि।
एक ऐसी वस्तु जिसकी परवलयिक गति में हमेशा एक प्रारंभिक गति होती है। क्योंकि परवलयिक गति क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दिशाओं में गतियों का संयोजन है, इसलिए प्रारंभिक वेग में भी क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर घटक होते हैं।
यदि वस्तु आकृति 1 और 3 में दर्शाए अनुसार परवलयिक रूप से गति करती है, तो क्षैतिज दिशा में प्रारंभिक वेग (v ox ) और ऊर्ध्वाधर दिशा में प्रारंभिक वेग (v oy ) की गणना निम्न समीकरण का उपयोग करके की जाती है:
बल वह तत्व है जो वस्तुओं को त्वरित करता है। दूसरे शब्दों में, बल वह शक्ति है जो किसी वस्तु को गतिमान करती है, रोकती है या उसकी गति की दिशा बदलती है। बल एक सदिश राशि है, इसलिए इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं। बल का प्रतीक F (फोर्स) है। F बल का एक सामान्य प्रतीक है। बल कई प्रकार के होते हैं और सभी बलों का प्रतीक F नहीं होता। बल की अंतर्राष्ट्रीय इकाई किलोग्राम (किलोग्राम मीटर/सेकंड²) है, जिसे न्यूटन भी कहते हैं ।
किसी वस्तु पर लगने वाले सभी बलों का योगफल परिणामी बल (ΣF) होता है। बल एक सदिश राशि है, इसलिए कुल बल की गणना सदिश योग नियम के आधार पर की जाती है।
घर्षण एक ऐसा बल है जो एक दूसरे को छूने वाली वस्तुओं की सतहों के बीच कार्य करता है। इस विषय में, अध्ययन किया जाने वाला घर्षण बल दो ठोस वस्तुओं की सतहों के बीच लगने वाले घर्षण बल से संबंधित है जो एक दूसरे को छूती हैं। उदाहरण के लिए, बीम के आधार और फर्श की सतह के बीच घर्षण, जूते के आधार और फर्श की सतह के बीच घर्षण, कार के पहियों और सड़क की सतह के बीच घर्षण।
घर्षण बल हमेशा एक-दूसरे को छूने वाली ठोस वस्तुओं की सतह पर कार्य करता है, भले ही वस्तुएँ कितनी भी चिकनी क्यों न हों। सूक्ष्म स्तर पर, चिकनी सतहें भी वास्तव में बहुत खुरदरी होती हैं। जब कोई वस्तु गति करती है, तो ये सूक्ष्म उभार गति में बाधा डालते हैं। परमाणु स्तर पर, सतह पर उभरे हुए भाग के कारण परमाणु एक-दूसरे के बहुत करीब आ जाते हैं, जिससे परमाणुओं के बीच विद्युत बल रासायनिक बंध बना सकते हैं, जो गतिमान वस्तु की दो सतहों के बीच एक जुड़ाव का काम करते हैं। उदाहरण के लिए, जब कोई वस्तु गति करती है, जैसे कि जब आप किसी किताब को मेज की सतह पर धकेलते हैं, तो किताब की गति में बाधाएँ आती हैं और अंततः वह रुक जाती है। यह बंध के बनने और टूटने के कारण होता है।
न्यूटन के नियम के विषय में यह सीखा गया कि कोई भी वस्तु जो प्रारंभ में स्थिर होती है, गतिमान हो जाती है, या कोई भी वस्तु जो प्रारंभ में गतिमान होती है, स्थिर हो जाती है यदि कोई ऐसी वस्तु हो जो उसे गतिमान या स्थिर कर रही हो। इस वस्तु को बल कहते हैं। फल डंठल से अलग होने के बाद पृथ्वी की सतह की ओर क्यों गिरता है या गति करता है? न्यूटन का नियम कहता है कि यदि फल गति करता है, तो उस पर कोई बल कार्य कर रहा होगा। वह बल जो फल या किसी भी वस्तु को पृथ्वी की सतह की ओर गिराता है, गुरुत्वाकर्षण बल कहलाता है ।
जब आप किसी किताब को मेज पर तब तक धकेलते हैं जब तक वह हिलने न लगे, तो आपका हाथ किताब को छूता है। इसी प्रकार, जब आप किसी वस्तु को रस्सी से बांधते हैं और फिर उसे तब तक खींचते हैं जब तक वह हिलने न लगे, तो आपका हाथ रस्सी को छूता है और रस्सी वस्तु को छूती है। इस स्थिति में, धकेलने वाला बल, खींचने वाला बल, रस्सी का तनाव बल और इस प्रकार के अन्य बलों को स्पर्श बल या संपर्क बल कहा जाता है। पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल जो फल को पृथ्वी की सतह की ओर खींचता है, या पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल जो चंद्रमा को पृथ्वी की कक्षा में खींचता है, पृथ्वी और फल तथा चंद्रमा के बीच बिना स्पर्श के होता है।
इसलिए, गुरुत्वाकर्षण बल या इस तरह के बलों को स्पर्शहीन बल कहा जाता है। पृथ्वी, फल और चंद्रमा के बीच स्पर्श हुए बिना फल कैसे गिर सकते हैं और चंद्रमा पृथ्वी की ओर कैसे "गिर" सकता है? न्यूटन सहित वैज्ञानिकों को स्पर्शहीन बल की अवधारणा को समझना कठिन लगा। स्पर्शहीन बल की अवधारणा को आसानी से समझने और कल्पना करने के लिए, क्षेत्र की अवधारणा को सामने लाया गया।