रूढिवादी शैली गुरुत्वाकर्षण जस्ता कुनै बलको नाम होइन, घर्षण बल आदि। रूढिवादी बलले बलको प्रकृतिलाई वर्णन गर्दछ। यदि कुनै वस्तुमा बलले गरेको कुल कार्य, वस्तु आफ्नो मूल स्थितिबाट टाढा सर्दासम्म वस्तु आफ्नो मूल स्थितिमा फर्किँदैन, शून्य बराबर हुन्छ भने, बल एक रूढिवादी बल हो। यदि कुनै वस्तुमा बलले गरेको काम वस्तुले लिने बाटोमा निर्भर गर्दैन तर यसको प्रारम्भिक र अन्तिम स्थितिमा भएको परिवर्तनमा मात्र निर्भर गर्दछ भने बललाई रूढिवादी भनिन्छ।
यदि तपाईंले पहिले नै बुझ्नुभएको छ भने रूढिवादी शैलीको परिभाषा बुझ्न सजिलो छ भौतिकशास्त्रमा कामको बुझाइरूढिवादी शक्तिको अवधारणा बुझ्न निम्न दुई उदाहरण प्रश्नहरूको अध्ययन गर्नुहोस्।
उदाहरण ३
कुनै वस्तु ठाडो रूपमा माथि सर्दै गरेको विचार गर्नुहोस् र त्यसपछि त्यो वस्तु ठाडो रूपमा तलतिर सरेर यसको मूल स्थितिमा पुग्छ।
जब कुनै वस्तु माथितिर सर्छ, वस्तुको विस्थापनको दिशा माथितिर हुन्छ, जबकि गुरुत्वाकर्षण बल वा तौल (w) को दिशा तलतिर हुन्छ। वस्तुको विस्थापनको दिशा गुरुत्वाकर्षण बलको दिशाको विपरीत हुन्छ, त्यसैले गुरुत्वाकर्षण बलले नकारात्मक काम गर्छ।
W1 = F s = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
जब कुनै वस्तु आफ्नो मूल स्थितितिर तल सर्छ, वस्तुको विस्थापनको दिशा तलतिर हुन्छ र गुरुत्वाकर्षण बलको दिशा पनि तलतिर हुन्छ। वस्तुको विस्थापनको दिशा गुरुत्वाकर्षण बलको दिशा जस्तै हुन्छ, त्यसैले गुरुत्वाकर्षण बलले सकारात्मक काम गर्छ।
W2 = F s = wh (cos 0) = wh (1) = wh
कुनै वस्तु माथि र तल सर्दा त्यसमा गुरुत्वाकर्षण बलले गरेको कुल कार्य शून्य बराबर हुन्छ।
Wकुल = डब्ल्यू1 + डब्ल्यू2 = – wh + wh = ०
उदाहरणका लागि, कुनै वस्तुको पिण्ड (m) = १ किलोग्राम, गुरुत्वाकर्षण प्रवेग (g) = १० m/s2 र उचाइ (h) = १ मिटर त्यसपछि W1 = -१० जुल र W2 = १० जुल। जम्मा काम = – १० जुल + १० जुल = ०
उदाहरण ३
एउटा वस्तुलाई विचार गर्नुहोस् जुन उपत्यकाबाट चुचुरोमा सर्छ र त्यसपछि उपत्यकामा फर्कन्छ।
जबसम्म कुनै वस्तु झुकेको समतलमा सर्छ, तबसम्म गुरुत्वाकर्षण बल (w sin theta) को तेर्सो घटकले मात्र वस्तुमा काम गर्छ। जब कुनै वस्तु उपत्यकाबाट झुकेको समतलको माथि सर्छ, विस्थापनको दिशा गुरुत्वाकर्षण बल (w sin theta) को तेर्सो घटकको दिशाको विपरीत हुन्छ त्यसैले गुरुत्वाकर्षण बलले नकारात्मक काम गर्छ।
कुनै वस्तु उपत्यकाबाट चुचुरोमा सर्दा त्यसमा गुरुत्वाकर्षण बलले गर्ने काम।
W1 = – F s = – (w sin theta)(s) = – ws sin theta
किनभने sin theta = h / s वा h = s sin theta हुन्छ, माथिको सूत्रलाई यसमा परिवर्तन गरिन्छ
W1 = – wh = – mgh
जब कुनै वस्तु चुचुरोबाट उपत्यकामा सर्छ, विस्थापन गुरुत्वाकर्षण बलको तेर्सो घटक जस्तै दिशामा हुन्छ, त्यसैले गुरुत्वाकर्षण बलले सकारात्मक काम गर्छ।
W2 = wh = मघ
कुल प्रयास
W कुल = – mgh + mgh = ०
उदाहरणका लागि, कुनै वस्तुको पिण्ड (m) = १ किलोग्राम, गुरुत्वाकर्षण प्रवेग (g) = १० m/s2 र उचाइ (h) = १ मिटर त्यसपछि W1 = -१० जुल र W2 = १० जुल। जम्मा काम = – १० जुल + १० जुल = ०
उदाहरण २ मा प्रयोग गरिएको सूत्रको आधारमा, यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि जब वस्तु s को दूरीमा झुकेको समतलमा सर्छ तब त्यस वस्तुमा गुरुत्वाकर्षण बलले गर्ने काम र यदि वस्तु h को दूरीमा लम्बवत सर्छ भने त्यस वस्तुमा गुरुत्वाकर्षण बलले गर्ने काम बराबर हुन्छ।
त्यसैले गुरुत्वाकर्षण बलले गर्ने काम यात्रा गरेको बाटोमा निर्भर गर्दैन तर उचाइमा भएको परिवर्तनमा मात्र निर्भर गर्दछ। अर्को शब्दमा, द्वारा गरिएको काम गुरुत्वाकर्षण बल केवल प्रारम्भिक स्थिति र अन्तिम स्थितिमा निर्भर गर्दछ।
यी दुई उदाहरणहरूले गुरुत्वाकर्षण बल एक रूढिवादी बल हो भनेर देखाउँछन्। यदि बल दुई सर्तहरू पूरा गर्छ भने त्यो रूढिवादी बल हो। पहिलो, वस्तु आफ्नो प्रारम्भिक स्थितिबाट टाढा सर्दासम्म यसको प्रारम्भिक स्थितिमा फर्किँदासम्म त्यसमा बलले गरेको कुल काम शून्य बराबर हुन्छ (उदाहरण १ तुलना गर्नुहोस्)। दोस्रो, वस्तुमा बलले गरेको कुल काम वस्तुले लिएको बाटोमा निर्भर गर्दैन तर स्थितिमा भएको परिवर्तनमा निर्भर गर्दछ (उदाहरण २ तुलना गर्नुहोस्)।
रूढिवादी बलहरूमा समावेश गरिएका केही बलहरू गुरुत्वाकर्षण बल, विद्युत बल, चुम्बकीय बल हुन्।
उदाहरण ३
कुलम्ब बल र गुरुत्वाकर्षण बल रूढिवादी बल हुन्।
किनभने
कुलम्ब बल र गुरुत्वाकर्षण बल दूरीको वर्गसँग विपरीत समानुपातिक हुन्छन्
छलफल
विद्युतीय बल र गुरुत्वाकर्षण बल रूढिवादी बल हुन्, किनभने तिनीहरूको परिमाण दूरीको वर्गको विपरीत समानुपातिक हुन्छ। दुवै रूढिवादी बल हुन् किनभने यी दुई बलहरूको प्रभावमा भार बोक्न गरिएको काम बाटो वा यात्रा गरिएको बाटोमा निर्भर गर्दैन तर भारको प्रारम्भिक र अन्तिम स्थितिमा मात्र निर्भर गर्दछ।
कुनै वस्तुमा बलले गर्ने काम... यदि बलले रूढिवादी बल हो भने...
(१) केवल प्रारम्भिक अवस्था र अन्तिम अवस्थामा निर्भर गर्दछ
(२) वस्तुको सम्भाव्य ऊर्जामा हुने परिवर्तन जस्तै हो
(३) गति प्रक्षेपणको आकारमा निर्भर गर्दैन
(४) सम्भाव्य ऊर्जामा हुने परिवर्तनहरूमा निर्भर हुँदैन
छलफल
कुनै वस्तुमा बलले गर्ने काम रूढिवादी बल हो।
(१) केवल प्रारम्भिक अवस्था र अन्तिम अवस्थामा निर्भर गर्दछ
(३) गति प्रक्षेपणको आकारमा निर्भर गर्दैन
