ನ್ಯೂಟನ್ರ ನಿಯಮಗಳ ಕುರಿತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಬಂಧ
ಪೆಂಡಾಹುಲುವಾನ್
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದ ಒಂದು ಶಾಖೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವೀಕ್ಷಣೆ, ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನ್ವಯವಾಗುವ ಕಾನೂನುಗಳ ಸೂತ್ರೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮುಖ್ಯ ಅಡಿಪಾಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳು. ಈ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಸರ್ ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ 17 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಿದರು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳು ಹೇಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಬಲಗಳು ಹೇಗೆ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಆಧಾರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಆಧುನಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು ಸಾಪೇಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದ್ದರೂ, ನ್ಯೂಟನ್ರ ನಿಯಮಗಳು ದೈನಂದಿನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು ಕೇವಲ ಸೂತ್ರಗಳ ಗುಂಪಲ್ಲ, ಬದಲಾಗಿ ಬಲ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ಬಗ್ಗೆ ಯೋಚಿಸಲು ಒಂದು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಚೌಕಟ್ಟಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು ವಾಹನ ಚಲನೆ ಮತ್ತು ಸೇತುವೆ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು ಕ್ರೀಡಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ವಾಯುಯಾನ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದವರೆಗೆ ವಿಶಾಲವಾಗಿವೆ. ಈ ಪ್ರಬಂಧವು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರು ನಿಯಮಗಳು, ಬಲ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯದ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೂಲ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು: ಬಲ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಲನೆ
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರು ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವ ಮೊದಲು, ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯ. ಬಲವು ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ತಳ್ಳುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಎಳೆತವಾಗಿದೆ. ಬಲವು ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕು ಎರಡನ್ನೂ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅದನ್ನು ವೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬಲದ SI ಘಟಕವು ನ್ಯೂಟನ್ (N), ಇದನ್ನು 1 ಕೆಜಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ 1 m/s² ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ನೀಡಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬಲ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಜಡತ್ವದ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ, ಅದರ ಚಲನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವ ಅದರ ಪ್ರವೃತ್ತಿ. ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಅದನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುವುದು ಅಥವಾ ನಿಲ್ಲಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ತೂಕಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ತೂಕವು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಥಳೀಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಸ್ಥಾನ, ವೇಗ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಗವು ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸ್ಥಾನ ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ವೇಗದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು ಬಲವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಜೋಡಿಸುತ್ತವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಕಾರಣ (ಬಲ) ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮ (ಚಲನೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ) ನಡುವೆ ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೊದಲ ನಿಯಮ (ಜಡತ್ವದ ನಿಯಮ)
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೊದಲ ನಿಯಮ ಹೀಗೆ ಹೇಳುತ್ತದೆ: "ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ನಿವ್ವಳ ಬಲವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದರೆ ಅದು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ನೇರ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ." ಇದರರ್ಥ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಯಾವುದೇ ನಿವ್ವಳ ಬಲವಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಈ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯೆಂದರೆ ಜಡತ್ವ. ಕಾರು ಹಠಾತ್ತನೆ ಬ್ರೇಕ್ ಹಾಕಿದಾಗ ಕಾರು ಪ್ರಯಾಣಿಕರು ಮುಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಲ್ಪಡುವುದನ್ನು ಜಡತ್ವ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರು ನಿಧಾನವಾದಾಗ, ಪ್ರಯಾಣಿಕರ ದೇಹವು ಜಡತ್ವದಿಂದಾಗಿ ಅದರ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲನೆಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಸೀಟ್ ಬೆಲ್ಟ್‌ಗಳು ತುಂಬಾ ಮುಖ್ಯವಾಗಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ದೇಹವನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸದಂತೆ ತಡೆಯುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.
ಇನ್ನೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಮೇಜಿನ ಮೇಲಿರುವ ವಸ್ತು. ವಸ್ತುವು ಚಲಿಸಲು ಯಾವುದೇ ಸಮತಲ ಬಲವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಅದು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೆಳಮುಖ ಬಲ ಮತ್ತು ಮೇಜಿನ ಮೇಲ್ಮುಖ ಬಲವು ಪರಸ್ಪರ ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮೊದಲ ನಿಯಮವು ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲವಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ (ಬಲ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ)
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲತತ್ವವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ಹೇಳುತ್ತದೆ: "ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ." ಗಣಿತದ ಪ್ರಕಾರ, ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ:
ΣF = m · a
ಇಲ್ಲಿ, ΣF ಎಂಬುದು ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲ (N), m ಎಂಬುದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (kg), ಮತ್ತು a ಎಂಬುದು ವೇಗವರ್ಧನೆ (m/s²). ಈ ಸೂತ್ರವು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸ್ಥಿರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಫಲಿತಾಂಶದ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಅದೇ ಬಲಕ್ಕೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವು ಕಡಿಮೆ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಖಾಲಿ ಶಾಪಿಂಗ್ ಕಾರ್ಟ್ ಅನ್ನು ತಳ್ಳುವುದು ಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಟ್ ಅನ್ನು ತಳ್ಳುವುದಕ್ಕಿಂತ ಸುಲಭ. ಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದೇ ತಳ್ಳುವ ಬಲಕ್ಕೆ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ರೀಡಾ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಸಹ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿವೆ: ಟೆನಿಸ್ ಚೆಂಡಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಬೌಲಿಂಗ್ ಚೆಂಡಿಗಿಂತ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಮಾಡುವುದು ಸುಲಭ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಘರ್ಷಣೆ, ಹಗ್ಗದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಬಲ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಂತಹ ಬಲಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಾಗ, ಕೆಲಸದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಬಲಗಳನ್ನು ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಲು ಮುಕ್ತ-ದೇಹ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರನೇ ನಿಯಮ (ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ)
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರನೇ ನಿಯಮ ಹೀಗೆ ಹೇಳುತ್ತದೆ: "ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕ್ರಿಯೆಗೂ ಸಮಾನ ಮತ್ತು ವಿರುದ್ಧವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಇರುತ್ತದೆ." ಇದರರ್ಥ ವಸ್ತು A, B ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಬಲವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದರೆ, ವಸ್ತು B, A ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಸಮಾನವಾದ ಬಲವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ.
ಜನರು ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪರಸ್ಪರ ರದ್ದುಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸುವುದರಿಂದ ಈ ಕಾನೂನನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತಪ್ಪಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಈ ಎರಡು ಶಕ್ತಿಗಳು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಒಂದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪರಸ್ಪರ ರದ್ದುಗೊಳಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ನೆಲದ ಮೇಲೆ ನಿಂತಾಗ, ಅವರ ಪಾದಗಳು ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಕೆಳಮುಖ ಬಲವನ್ನು (ಕ್ರಿಯೆ) ಬೀರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ನೆಲವು ಅವರ ಪಾದಗಳ ಮೇಲೆ ಮೇಲ್ಮುಖ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲವನ್ನು (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ) ಬೀರುತ್ತದೆ. ನೆಲದಿಂದ ಬರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಬಲವು ಅವರ ತೂಕವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಬೀಳದೆ ನಿಲ್ಲಬಹುದು.
ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ರಾಕೆಟ್‌ನ ಚಲನೆ. ರಾಕೆಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ (ಕ್ರಿಯೆ) ಅನಿಲವನ್ನು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಹಾರಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅನಿಲವು ರಾಕೆಟ್ ಮೇಲೆ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ), ರಾಕೆಟ್ ಅನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅದೇ ತತ್ವವು ಬಂಧಿಸದೆ ಬಿಟ್ಟ ಬಲೂನ್‌ಗೂ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ: ಗಾಳಿಯು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಲೂನ್ ಅನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ತಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಾನೂನಿನ ಅನುಷ್ಠಾನ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅನೇಕ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಸಾರಿಗೆಯಲ್ಲಿ, ವಾಹನ ವಿನ್ಯಾಸವು ಎಂಜಿನ್ ಶಕ್ತಿ, ಗಾಳಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಟೈರ್ ಘರ್ಷಣೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಬಲಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಾಹನವು ತಿರುಗಿದಾಗ, ವಾಹನದ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಬಲದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ; ಘರ್ಷಣೆ ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ವಾಹನವು ಸ್ಕಿಡ್ ಆಗಬಹುದು.
ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, ಕಟ್ಟಡಗಳು ಮತ್ತು ಸೇತುವೆಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಬಲ ಸಮತೋಲನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೊದಲ ನಿಯಮ) ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಬಲಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷಣಗಳು ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗದಂತೆ ರಚನೆಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬೇಕು. ಭಾರೀ ಸಲಕರಣೆಗಳ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹೊರೆಯನ್ನು ಎತ್ತಲು ಅಥವಾ ಚಲಿಸಲು ಯಂತ್ರಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕ್ರೀಡೆಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ರೀಡಾಪಟುಗಳು ಕ್ರಿಯೆ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಓಟಗಾರನು ನೆಲಕ್ಕೆ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತಾನೆ, ಅದು ಓಟಗಾರನನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈಜುಗಾರನು ನೀರಿನ ವಿರುದ್ಧ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತಾನೆ, ಅದು ಈಜುಗಾರನನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮುನ್ನೂಕುವ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದಷ್ಟೂ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್ರ ನಿಯಮಗಳ ಮಿತಿಗಳು
ಬಹಳ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದ್ದರೂ, ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿರುವ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅವು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿವೆ. ಬೆಳಕಿನ ವೇಗವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುವ ವೇಗಗಳಲ್ಲಿ, ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ರ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಸಮಯವು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಉಪಪರಮಾಣು ಕಣಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಕಣಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಲಗಳು ಮತ್ತು ಪಥಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ವಿವರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದೈನಂದಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ, ನ್ಯೂಟನ್ರ ನಿಯಮಗಳು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಸರಳ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿವೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಬಲ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಅಡಿಪಾಯವಾಗಿದೆ. ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದರೆ ವಸ್ತುವು ತನ್ನ ಚಲನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೊದಲ ನಿಯಮ ಹೇಳುತ್ತದೆ. ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಲಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ΣF = m·a ಎಂದು ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರನೇ ನಿಯಮವು ಕ್ರಿಯೆ-ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ತತ್ವವನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಲವು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನ ಪಾಲುದಾರನನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಈ ಮೂರು ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಸರಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ಹಿಡಿದು ಯಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ವಾಹನಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ನಾವು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ತೀವ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಮಿತಿಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ನ್ಯೂಟನ್ರ ನಿಯಮಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಶ್ರೇಷ್ಠ ಸಾಧನೆಯಾಗಿದೆ.
-
ನೀವು ಬಯಸಿದರೆ, ನಾನು ಗ್ರಂಥಸೂಚಿ, ಮುನ್ನುಡಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು “ಶಾಲಾ ಸ್ವರೂಪ” ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು (ಹಿನ್ನೆಲೆ, ಸಮಸ್ಯೆ ಹೇಳಿಕೆ, ಉದ್ದೇಶಗಳು, ಚರ್ಚೆ ಮತ್ತು ತೀರ್ಮಾನದೊಂದಿಗೆ) ರಚಿಸಬಹುದು.
