ഗുരുമുദ നെറ്റ്വർക്കുകൾ
ഒരു വസ്തുവിന്റെ വേഗത സ്ഥിരമാണെങ്കിൽ, ആ വസ്തുവിന് ഏകീകൃത രേഖീയ ചലനം അനുഭവപ്പെടുന്നു. വേഗതയിൽ പ്രവേഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയും ദിശയും ഉൾപ്പെടുന്നു. പ്രവേഗത്തിന്റെ ദിശ = സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ ദിശ = ചലനത്തിന്റെ ദിശ. ഒരു സ്ഥിരമായ വസ്തുവിന്റെ പ്രവേഗത്തിന്റെ ദിശ = ഒരു സ്ഥിരമായ വസ്തുവിന്റെ ചലന ദിശ, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സ്ഥിരമായ വസ്തുവിന്റെ ചലന ദിശ = വസ്തു നേരെ നീങ്ങുന്നു. പ്രവേഗത്തിന്റെയോ വേഗതയുടെയോ വ്യാപ്തി സ്ഥിരമാണ് = വേഗത എല്ലായ്പ്പോഴും എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരുപോലെയാണ്.
ഏകീകൃതമല്ലാത്ത രേഖീയ ചലനം എന്നത് സ്ഥിരമായ ത്വരണത്തിലെ ചലനമാണ്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഏകീകൃതമല്ലാത്ത രേഖീയ ചലനം = ത്വരണത്തിന്റെ വർദ്ധനവോടുകൂടിയ ചലനം സ്ഥിരമായിരിക്കും, ത്വരണത്തിന്റെ ദിശ സ്ഥിരമായിരിക്കും. ത്വരണത്തിന്റെ ദിശ സ്ഥിരമായിരിക്കും = പ്രവേഗത്തിന്റെ ദിശ സ്ഥിരമായിരിക്കും = സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ ദിശ സ്ഥിരമായിരിക്കും = ചലനത്തിന്റെ ദിശ സ്ഥിരമായിരിക്കും = വസ്തു ഒരു നേർരേഖയിൽ നീങ്ങുന്നു. സ്ഥിരമായ ത്വരണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി എന്നാൽ പ്രവേഗത്തിന്റെയോ വേഗതയുടെയോ വ്യാപ്തി പതിവായി വർദ്ധിക്കുന്നു എന്നാണ്.
ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, സ്വതന്ത്രമായി വീഴുന്ന ചലനം അനുഭവിക്കുന്ന വസ്തുക്കളെ നാം പലപ്പോഴും കാണാറുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു മരത്തിൽ നിന്ന് വീഴുന്ന പഴങ്ങളുടെ ചലനം, ഒരു നിശ്ചിത ഉയരത്തിൽ നിന്ന് വീഴുന്നതോ വീഴുന്നതോ ആയ വസ്തുക്കളുടെ ചലനം. വസ്തുക്കൾക്ക് സ്വതന്ത്രമായി വീഴുന്ന ചലനം അനുഭവപ്പെടുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ നിരീക്ഷിച്ചാൽ, വസ്തുവിന് ഒരു നിശ്ചിത വേഗത ഉള്ളതുപോലെ, അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ വസ്തു ത്വരിതപ്പെടുത്താത്തതുപോലെ. സംഭവിക്കുന്നത്, സ്വതന്ത്രമായി വീഴുന്ന ഓരോ വസ്തുവിനും സ്ഥിരമായ ത്വരണം അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഈ കാരണം സ്വതന്ത്രമായി വീഴുന്ന ചലനത്തിന് കാരണമാകുന്നു, ഇതിൽ ഏകീകൃതമല്ലാത്ത രേഖീയ ചലനത്തിന്റെ ഉദാഹരണം ഉൾപ്പെടുന്നു. സ്വതന്ത്രമായി വീഴുന്ന വസ്തുക്കൾക്ക് നിരന്തരമായ ത്വരണം അനുഭവപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന് അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് എങ്ങനെ തെളിയിക്കാം?
ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, ഏകീകൃത വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിൽ ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളെ നാം പലപ്പോഴും കണ്ടുമുട്ടാറുണ്ട്. ഏകീകൃത വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണമാണ് അനലോഗ് ക്ലോക്കിലെ രണ്ടാമത്തെ സൂചി, മിനിറ്റു സൂചി, ക്ലോക്കു സൂചി എന്നിവ. രണ്ടാമത്തെ സൂചി എല്ലായ്പ്പോഴും 60 സെക്കൻഡ് (ഒരു മിനിറ്റ്) 360 o കോണിൽ കറങ്ങുന്നു അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സെക്കൻഡ് 6 o കോണിൽ കറങ്ങുന്നു . സൂക്ഷ്മ സൂചി എല്ലായ്പ്പോഴും 60 മിനിറ്റ് (ഒരു മണിക്കൂർ) 360 o കോണിൽ കറങ്ങുന്നു അല്ലെങ്കിൽ ഒരു മിനിറ്റ് 6 o കോണിൽ കറങ്ങുന്നു . മണിക്കൂറു സൂചി എല്ലായ്പ്പോഴും 24 മണിക്കൂർ (ഒരു ദിവസം) 360 o കോണിൽ കറങ്ങുന്നു . ഒരു വസ്തു രണ്ടാമത്തെ സൂചി, ഒരു സൂക്ഷ്മ സൂചി അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ക്ലോക്കു സൂചി പോലുള്ള ഒരു സാധാരണ വൃത്തത്തിൽ ചലിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വസ്തുക്കൾ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനം നടത്തുന്നതായി പറയപ്പെടുന്നു. വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിൽ ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് ചിന്തിക്കാമോ?
വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ അളവുകളിൽ കോണീയ സ്ഥാനചലനം, കോണീയ പ്രവേഗം, കോണീയ ത്വരണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനത്തിലെ സ്ഥാനചലനത്തെ കോണീയ സ്ഥാനചലനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വെക്റ്റർ അളവുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള കോണീയ സ്ഥാനചലനത്തിന് വ്യാപ്തിയും ദിശയും ഉണ്ട്. കോണീയ സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ ദിശ സാധാരണയായി ഘടികാരദിശയിൽ (ഘടികാരദിശയിലോ എതിർ ഘടികാരദിശയിലോ) പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.
കോണീയ സ്ഥാനചലനത്തിന് മൂന്ന് യൂണിറ്റുകളുണ്ട്. ആദ്യം, ഡിഗ്രി (o). വൃത്തത്തിന്റെ ഒരു ചുറ്റളവ് 360 ന് തുല്യമാണ്.o. രണ്ടാമത്തേത്, പരിക്രമണം. വൃത്തത്തിന്റെ ഒരു ചുറ്റളവ് ഒരു പരിക്രമണത്തിന് തുല്യമാണ്. മൂന്നാമത്തേത്, റേഡിയനുകൾ. താഴെയുള്ള ചിത്രം നിരീക്ഷിക്കുക. ഒരു വസ്തു ഒരു വൃത്തത്തിൽ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ r = വൃത്തത്തിന്റെ ആരം, x = വസ്തു കടന്നുപോകുന്ന വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പാതയുടെ നീളം = വൃത്തത്തിന്റെ ചുറ്റളവ്.
പരാബോളിക് ചലനങ്ങൾ എപ്പോഴും പ്രാരംഭ വേഗതയുള്ള ഒരു വസ്തുവാണ്. പരാബോളിക് ചലനം തിരശ്ചീന, ലംബ ദിശകളിലെ ചലനങ്ങളുടെ സംയോജനമായതിനാൽ, പ്രാരംഭ പ്രവേഗത്തിൽ തിരശ്ചീന, ലംബ ഘടകങ്ങളും ഉണ്ട്.
ചിത്രം 1 ലും 3 ലും ഉള്ളതുപോലെ വസ്തു പരാബോളിക് ആയി ചലിക്കുകയാണെങ്കിൽ, തിരശ്ചീന ദിശയിലുള്ള പ്രാരംഭ പ്രവേഗവും (v ox ) ലംബ ദിശയിലുള്ള പ്രാരംഭ പ്രവേഗവും (v oy ) സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:
ബലം എന്നത് വസ്തുക്കളെ ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഒന്നാണ്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഒരു വസ്തുവിന്റെ ചലന ദിശയെ ചലിപ്പിക്കുന്നതോ നിർത്തുന്നതോ മാറ്റുന്നതോ ആയ ഒന്നാണ് ബലം. ബലം ഒരു വെക്റ്റർ അളവാണ്, അതിനാൽ അതിന് ഒരു വ്യാപ്തിയും ദിശയുമുണ്ട്. ബല ചിഹ്നം F (ബലം) ആണ്. F എന്നത് ബലത്തിന്റെ ഒരു പൊതു പ്രതീകമാണ്. നിരവധി തരം ബലങ്ങളുണ്ട്, എല്ലാ ബലങ്ങൾക്കും F എന്ന ചിഹ്നമില്ല. അന്താരാഷ്ട്ര സിസ്റ്റം യൂണിറ്റ് kg m/s2 അഥവാ ന്യൂട്ടൺ ആണ്.
ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന എല്ലാ ബലങ്ങളുടെയും ആകെത്തുകയാണ് ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബലം (ΣF). ബലം ഒരു വെക്റ്റർ അളവാണ്, അതിനാൽ വെക്റ്റർ സങ്കലന നിയമത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് മൊത്തം ബലം കണക്കാക്കുന്നത്.
പരസ്പരം സ്പർശിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു വലിച്ചിടലാണ് ഘർഷണം. ഈ വിഷയത്തിൽ, പഠിച്ച ഘർഷണബലം സ്പർശിക്കുന്ന രണ്ട് ഖര ശരീര പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഘർഷണബലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ബീമിന്റെ അടിഭാഗവും തറ പ്രതലവും തമ്മിലുള്ള ഘർഷണം, ഷൂ ബേസും തറ പ്രതലവും തമ്മിലുള്ള ഘർഷണം, കാറിന്റെ ചക്രങ്ങളും റോഡ് പ്രതലവും തമ്മിലുള്ള ഘർഷണം എന്നിവ.
പരസ്പരം സ്പർശിക്കുന്ന ഖര വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിലാണ് ഘർഷണബലം എപ്പോഴും പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, വസ്തുക്കൾ വളരെ മിനുസമാർന്നതാണെങ്കിലും. മിനുസമാർന്ന പ്രതലങ്ങൾ പോലും സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ വളരെ പരുക്കനാണ്. ഒരു വസ്തു ചലിക്കുമ്പോൾ, ഈ സൂക്ഷ്മ വരമ്പുകൾ ചലനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ആറ്റോമിക് തലത്തിൽ, ഉപരിതലത്തിലെ ഒരു നീണ്ടുനിൽക്കൽ ആറ്റങ്ങളെ മറ്റ് പ്രതലങ്ങളുമായി വളരെ അടുത്താക്കുന്നു, അങ്ങനെ ആറ്റങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വൈദ്യുതബലങ്ങൾക്ക് രാസബന്ധങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ഒരു ചലിക്കുന്ന വസ്തുവിന്റെ രണ്ട് പ്രതലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഒരു യൂണിയൻ പോലെ. ഒരു വസ്തു ചലിക്കുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന് നിങ്ങൾ ഒരു പുസ്തകം മേശയുടെ പ്രതലത്തിൽ തള്ളുമ്പോൾ, പുസ്തകത്തിന്റെ ചലനം തടസ്സങ്ങൾ നേരിടുകയും ഒടുവിൽ നിലയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് ബോണ്ടിന്റെ രൂപീകരണവും പ്രകാശനവുമാണ്.
ന്യൂട്ടന്റെ നിയമത്തിന്റെ വിഷയത്തിൽ, പ്രാരംഭത്തിൽ നിശ്ചലമായ ഓരോ വസ്തുവും ചലനങ്ങളായി മാറുന്നുവെന്നും, പ്രാരംഭത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ഏതൊരു വസ്തുവും വസ്തുവിനെ ചലിപ്പിക്കുന്നതോ നിർത്തുന്നതോ ആയ "എന്തെങ്കിലും" ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് നിശ്ചലമായി മാറുന്നുവെന്നും മനസ്സിലാക്കി. എന്തെങ്കിലും "ബലം" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കാണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവന്നതിനുശേഷം ഫലം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വീഴുകയോ നീങ്ങുകയോ ചെയ്യുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ഫലം ചലിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഫലത്തിൽ ഒരു ബലം പ്രവർത്തിക്കണമെന്ന് ന്യൂട്ടന്റെ നിയമം പറയുന്നു. ഫലമോ ഏതെങ്കിലും വസ്തുവോ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വീഴാൻ കാരണമാകുന്ന ബലത്തെ ഗുരുത്വാകർഷണബലം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
മേശപ്പുറത്ത് ഒരു പുസ്തകം തള്ളിക്കൊണ്ടു നിൽക്കുമ്പോൾ, പുസ്തകം നീങ്ങുന്നതുവരെ നിങ്ങളുടെ കൈ പുസ്തകത്തിൽ സ്പർശിക്കുന്നു. അതുപോലെ, ഒരു കയർ കൊണ്ട് ഒരു വസ്തുവിനെ കെട്ടി, അത് നീങ്ങുന്നതുവരെ വലിക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങളുടെ കൈ കയറിൽ സ്പർശിക്കുന്നു, കയർ വസ്തുവിൽ സ്പർശിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പുഷ് ഫോഴ്‌സ്, പുൾ ഫോഴ്‌സ്, കയറിന്റെ പിരിമുറുക്ക ബലം, ഇതുപോലുള്ള ബലങ്ങളെ സ്പർശന ബലങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ സമ്പർക്ക ബലങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വീഴുന്ന ഫലത്തെ വലിക്കുന്ന ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം. അല്ലെങ്കിൽ, ചന്ദ്രനെ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിലേക്ക് വലിക്കുന്ന ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം ഭൂമിക്കും പഴത്തിനും ചന്ദ്രനും ഇടയിൽ സ്പർശനമില്ലാതെ സംഭവിക്കുന്നു.
അതുകൊണ്ട്, ഗുരുത്വാകർഷണബലങ്ങളെയോ ഇതുപോലുള്ള ശക്തികളെയോ സ്പർശിക്കാത്ത ശക്തികൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഭൂമിക്കും പഴത്തിനും ചന്ദ്രനും ഇടയിൽ സ്പർശിക്കാതെ പഴം വീഴുകയും ചന്ദ്രൻ ഭൂമിയിലേക്ക് "വീഴുകയും" ചെയ്യുന്നത് എങ്ങനെ? ന്യൂട്ടൺ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് സ്പർശിക്കാത്ത ശക്തി എന്ന ആശയം സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമായിരുന്നു. സ്പർശിക്കാത്ത ശക്തി എന്ന ആശയം കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ സങ്കൽപ്പിക്കാനും മനസ്സിലാക്കാനും, ഫീൽഡ് എന്ന ആശയം ഉയർത്തുന്നു.