हाम्रो दैनिक जीवनमा, हामी प्रायः वृत्ताकार गतिमा चल्ने वस्तुहरूको सामना गर्छौं। वृत्ताकार गतिमा चल्ने वस्तुको एउटा उदाहरण एनालग घडीमा दोस्रो हात, मिनेट हात र घण्टा हात हो। दोस्रो हातले सधैं ६० सेकेन्ड (एक मिनेट) मा ३६० ° को कोण वा एक सेकेन्डमा ६ ° को कोण यात्रा गर्छ । मिनेट हातले सधैं ६० मिनेट (एक घण्टा) मा ३६० ° को कोण वा एक मिनेटमा ६ ° को कोण यात्रा गर्छ । घण्टा हातले पनि सधैं २४ घण्टा (एक दिन) मा ३६० ° को कोण यात्रा गर्छ। यदि कुनै वस्तु नियमित रूपमा वृत्ताकार गतिमा चल्छ, जस्तै दोस्रो हात, मिनेट हात, वा घण्टा हात, तब यी वस्तुहरूले एक समान वृत्ताकार गति प्रदर्शन गरिरहेको भनिन्छ । के तपाईं तपाईंले अवलोकन गर्नुभएको वा कल्पना गर्नुभएको नियमित वृत्ताकार गतिको उदाहरण दिन सक्नुहुन्छ?
एकरूप वृत्ताकार गति बुझ्ने
एकरूप गोलाकार गतिको दुई अर्थ छन्। पर्टामायदि कुनै वस्तु वृत्तमा गतिशील हुँदा, वस्तुको गति सधैं स्थिर हुन्छ वा वस्तुको प्रत्येक भागको गति सधैं स्थिर हुन्छ भने, वस्तु वृत्तमा स्थिर दरमा सर्छ। दोस्रो, यदि वस्तुको कोणीय वेग सधैं स्थिर हुन्छ भने वस्तु स्थिर दरमा वृत्तमा सर्छ। कोणीय वेग एक भेक्टर मात्रा हो, त्यसैले कोणीय वेगमा कोणीय वेगको परिमाण र कोणीय वेगको दिशा हुन्छ।
ताकि तपाईंले अर्थ राम्रोसँग बुझ्न सक्नुहुन्छ एकरूप गोलाकार गति, निम्न समीक्षामा ध्यान दिनुहोस्।
स्थिर कोणीय वेग
एनालग भित्ता घडीको दोस्रो हातलाई विचार गर्नुहोस्। जब दोस्रो हात घुम्छ, दोस्रो हातका सबै भागहरू, चाहे अन्त्यमा होस्, बीचमा होस्, वा अक्षको नजिक होस्, सँगै घुम्छन्।
किनभने दोस्रो हातको सबै भागहरू सँगै घुम्छन्, जब दोस्रो हातले ३६० डिग्रीको कोणमा यात्रा गर्छo (एक परिक्रमा), दोस्रो हातका सबै भागहरूले पनि ३६० को कोणमा यात्रा गर्छन्o (एक परिक्रमा)। जब दोस्रो हातले ३६० डिग्री कोण पूरा गर्छo (एक परिक्रमा) ६० सेकेन्ड (एक मिनेट) को लागि, दोस्रो हातका सबै भागहरूले पनि ३६० को कोणमा यात्रा गर्छन्।o ६० सेकेन्ड (एक मिनेट) को लागि।
दोस्रो हातको कोणीय गति सधैं ६ हुन्छo/सेकेन्ड र दोस्रो हातको कोणीय वेग (परिक्रमणको दिशा) को दिशा पनि सधैं स्थिर हुन्छ।
स्थिर वेग
जब दोस्रो हात ६० सेकेन्ड (एक मिनेट) घुम्छ, दोस्रो हातका सबै भागहरू, अक्षको नजिक र अक्षबाट टाढा दुवै, ६० सेकेन्ड (एक मिनेट) घुम्छन्। यद्यपि दोस्रो हातका सबै भागहरूको लागि समय अन्तराल समान छ, अर्थात् ६० सेकेन्ड, दोस्रो हातको प्रत्येक भागले यात्रा गरेको बाटोको लम्बाइ फरक छ। अक्षको नजिक रहेको दोस्रो हातको भागको बाटो छोटो हुन्छ, यसको विपरीत, अक्षबाट टाढा रहेको दोस्रो हातको भागको बाटो लामो हुन्छ।
माथिको गति सूत्रको आधारमा, यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि दोस्रो हातको प्रत्येक खण्डको गति अक्ष (r) बाट यसको दूरीमा निर्भर गर्दछ। अक्षबाट जति टाढा (उच्च r), गति त्यति नै बढी हुन्छ। हातको प्रत्येक खण्डको गति फरक भए पनि, हातको प्रत्येक खण्डको गति सधैं स्थिर रहन्छ।
एकरूप वृत्ताकार गतिमा प्रवेग
वृत्ताकार गतिमा दुई प्रकारका त्वरण हुन्छन्: कोणीय त्वरण र रेखीय त्वरण। कोणीय त्वरण तब हुन्छ जब कोणीय वेग (कोणीय गति) को परिमाण वा कोणीय वेगको दिशा परिवर्तन हुन्छ। यसको विपरीत, रेखीय त्वरण तब हुन्छ जब वेग (वा गति) को परिमाण वा वेगको दिशा परिवर्तन हुन्छ।
एकरूप वृत्ताकार गतिमा, कोणीय वेगको परिमाण र कोणीय वेगको दिशा सधैं स्थिर हुन्छ, त्यसैले एकरूप वृत्ताकार गतिमा कुनै कोणीय त्वरण हुँदैन। एकरूप वृत्ताकार गतिमा, वेगको परिमाण, वा गति मात्र सधैं स्थिर हुन्छ, जबकि वेगको दिशा सधैं परिवर्तन भइरहेको हुन्छ। किनकि वेगको दिशा सधैं परिवर्तन भइरहेको हुन्छ, परिभाषालाई विचार गर्दा एकरूप वृत्ताकार गतिमा त्वरण हुनुपर्छ। गतिवृद्धि गतिमा परिवर्तन (गतिको परिमाण र/वा गतिको दिशामा परिवर्तन) हो।
केन्द्राभिमुख त्वरण
वेगको दिशामा परिवर्तनको कारण हुने त्वरण केन्द्रापसारक त्वरण हो। केन्द्रापसारक त्वरणलाई रेडियल त्वरण पनि भनिन्छ। केन्द्रापसारक त्वरण, वा रेडियल त्वरण, एक प्रकारको त्वरण हो, जसलाई रेखीय त्वरण पनि भनिन्छ। केन्द्रापसारक त्वरण एक भेक्टर मात्रा हो, त्यसैले यसको परिमाण र दिशा दुवै हुन्छ।
केन्द्राभिमुख त्वरणको परिमाण
केन्द्रापसारक त्वरणको परिमाण समीकरण मार्फत व्यक्त गरिन्छ:
केन्द्राभिमुख त्वरणको दिशा
तलको चित्रमा देखाइएझैं, केन्द्राभिमुख त्वरणको दिशा सधैं वृत्तको केन्द्रतिर हुन्छ।
