نيوٽن جي نسبتي حرڪت: دنيا کي هڪ متحرڪ نقطه نظر کان سمجهڻ
نسبتي حرڪت فزڪس ۾ بنيادي تصورن مان هڪ آهي، جيڪا اسان کي سمجهڻ ۾ مدد ڪري ٿي ته شيون هڪ مبصر جي حوالي سان ڪيئن حرڪت ڪن ٿيون جيڪو شايد حرڪت ڪري رهيو هجي. نسبتي حرڪت جو اصطلاح بنيادي طور تي هڪ مختلف حوالي واري نقطي کان ماپيل حرڪت جو حوالو ڏئي ٿو. ٽن صدين کان وڌيڪ عرصي تائين، هي اصول ڪلاسيڪل ميڪينڪس جو هڪ لازمي حصو رهيو آهي، اسحاق نيوٽن جي اهم تعاون جي مهرباني. هن مضمون ۾، اسان نسبتي حرڪت جي تصور کي نيوٽنين نقطه نظر کان، ان جي بنيادي اصولن کان وٺي روزمره جي زندگي ۽ جديد سائنس ۾ ان جي استعمال تائين ڳولينداسين.
نيوٽونين ميڪينڪس جا بنيادي اصول
ان کان اڳ جو اسين نسبتي حرڪت ۾ وڃون، نيوٽنين ميڪينڪس جي بنيادي ڳالهين کي سمجهڻ مددگار ثابت ٿيندو. آئزڪ نيوٽن حرڪت جا ٽي قانون ٺاهيا جيڪي ڪلاسيڪل ميڪينڪس جي ريڙهه جي هڏي آهن:
1. جڙت جو قانون: ڪا شيءِ آرام تي رهندي يا سڌي لڪير ۾ مسلسل رفتار سان هلندي جيستائين ڪنهن ٻاهرين قوت طرفان مجبور نه ڪيو وڃي.
2. عمل ۽ رد عمل جو قانون: ڪنهن به شيءِ جي تيزي ان تي لاڳو ڪيل قوت جي سڌي متناسب آهي، ۽ شيءِ جي ماس جي الٽي متناسب آهي.
3. عمل ۽ رد عمل جو قانون: هر عمل لاءِ، هڪ برابر ۽ مخالف رد عمل هوندو آهي.
اهي ٽي قانون، جيڪي قوتن جي عمل هيٺ شيون ڪيئن حرڪت ڪن ٿا، انهن کي سنڀاليندا آهن، اسان جي نسبتي حرڪت جي سمجھ لاءِ پڻ بنياد ٺاهيندا آهن.
رليٽيو موشن ڇا آهي؟
نسبتي حرڪت ۾ مختلف حوالن جي نقطن کان ڪنهن شيءِ جي حرڪت جو مشاهدو ڪرڻ شامل آهي. مثال طور، تصور ڪريو ته توهان هڪ هلندڙ ٽرين تي آهيو. توهان جي ۽ ٻين مسافرن جي نظر کان، اهو لڳي ٿو ته توهان بيٺا آهيو جڏهن ٽرين هلي رهي آهي. جڏهن ته، ٽرين کان ٻاهر بيٺل ڪنهن شخص لاءِ (مثال طور، اسٽيشن پليٽ فارم تي)، توهان ٽرين سان گڏ هلي رهيا آهيو.
هي مختلف نقطه نظر ڏيکاري ٿو ته حرڪت نسبتي آهي؛ ڪا به مطلق حرڪت ناهي. نيوٽن هن کي سمجهيو ۽ ان کي پنهنجي ميڪينڪس جي اصولن ۾ شامل ڪيو.
انرشيل ۽ غير انرشيل سسٽم
نيوٽونين ميڪينڪس ۾، حرڪتي حوالن کي ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: انرشيل ۽ غير انرشيل سسٽم.
انرشيل سسٽم
هڪ انرشيل سسٽم هڪ حوالو نظام آهي جيڪو هڪ مستقل رفتار تي هلندو آهي، مطلب ته ان ۾ ڪا به تيزي نه ايندي آهي. هن سسٽم ۾، نيوٽن جا قانون بغير ڪنهن ترميم جي لاڳو ٿين ٿا. مثال طور، جيڪڏهن ٻه مبصر ٻن ٽرينن ۾ مسلسل رفتار سان هلن ٿا ته انهن جي لاڳاپيل ٽرينن ۾ هڪ بال جي حرڪت جو مشاهدو ڪن ٿا، ته اهي بال کي نيوٽن جي قانونن مطابق بغير ڪنهن تبديلي جي حرڪت ڪندي ڏسندا.
غير جڙندڙ نظام
ٻئي طرف، هڪ غير جمود وارو نظام هڪ حوالو نظام آهي جيڪو تيز رفتاري مان گذري رهيو آهي. هن نظام ۾، نيوٽن جا قانون مڪمل طور تي لاڳو نه ٿيندا جيستائين اسان ڪوريولس فورس يا سينٽريپيٽل فورس جهڙين جعلي قوتن تي غور نه ڪريون. مثال طور، جيڪڏهن توهان هڪ تيز رفتار ڪار ۾ آهيو، ته توهان کي پوئتي ڌڪيل محسوس ٿيندو.
گيليلين تبديليون
نيوٽن جي ڪلاسيڪل ميڪينڪس جي بنيادن مان هڪ تعلقي حرڪت کي سمجهڻ لاءِ گيليلين تبديليون آهن. گيليلو گيليلي، جنهن نيوٽن کي متاثر ڪيو، چيو ته فزڪس جا قانون سڀني جمود واري نظامن ۾ هڪجهڙا لاڳو ٿين ٿا. گيليلين تبديلي فارمولا اسان کي انهن جي وچ ۾ نسبتي رفتار کي شامل يا گھٽائي هڪ جمود واري نظام کان ٻئي ڏانهن منتقل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو.
مثال طور، جيڪڏهن ڪا ٽرين ساڄي طرف رفتار سان هلي رهي آهي \(v\)، ۽ ڪو ٽرين ۾ بال کي اڳتي اڇلائي ٿو \(u\) رفتار سان ٽرين جي نسبت، ته پوءِ بال جي رفتار زمين جي نسبت \(u + v\) آهي. هي تبديلي ڪلاسيڪل ميڪينڪس ۾ ڪيترن ئي نسبتي حرڪت جي مسئلن کي حل ڪرڻ ۾ تمام گهڻي ڪارآمد آهي.
روزاني زندگيءَ ۾ نيوٽن جي نسبتي حرڪت جا استعمال
نسبتي حرڪت کي سمجهڻ جا روزمره جي زندگي ۽ ٽيڪنالاجي جي ڪيترن ئي پهلوئن تي دور رس اثر پون ٿا. هتي ڪجھ مثال آهن:
سيٽلائيٽ نيويگيشن
جي پي ايس سيٽلائيٽ زمين جي مٿاڇري جي نسبت تيز رفتار سان هلن ٿا. صحيح پوزيشن جي معلومات مهيا ڪرڻ لاءِ، جي پي ايس سسٽم کي نسبتي حرڪت جي اثرات جو حساب رکڻ گهرجي، خاص طور تي فريڪوئنسي شفٽ جيڪو ڊاپلر اثر جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو. ٻي صورت ۾، سيٽلائيٽ پاران مهيا ڪيل پوزيشن ڪيترن ئي ميٽرن تائين غلط ٿي سگهي ٿي.
آمد و رفت
هاءِ وي کان وٺي ٽرينن ۽ هوائي جهازن تائين، ٽرانسپورٽ سسٽم جي انتظام ۽ ڊيزائن لاءِ نسبتي حرڪت جي سٺي سمجھ جي ضرورت آهي. مثال طور، هڪ مصروف چوراهي تي، اهو سمجهڻ ته گاڏيون هڪ ٻئي جي نسبت ڪيئن هلن ٿيون، حادثن کان بچڻ ۾ مدد ڪري سگهن ٿيون.
فزڪس ۽ خلا
بين الاقوامي خلائي اسٽيشن (ISS) تي خلاباز زمين جي نسبت تيز رفتار سان حرڪت ڪري رهيا آهن. نسبتي حرڪت کي سمجهڻ انهن کي ٻين خلائي جهازن سان صحيح طور تي مدار ۾ يا ملاقات لاءِ ضروري مشقن جو حساب لڳائڻ جي اجازت ڏئي ٿو.
نظريي جي اضافيت سان فرق
ڪيترائي ماڻهو اڪثر ڪري نيوٽن جي نسبتي حرڪت کي البرٽ آئن اسٽائن جي نسبتي نظريي سان گڏي ڇڏيندا آهن. جڏهن ته ٻئي نسبتي حرڪت جي سمجھ فراهم ڪن ٿا، انهن جي وچ ۾ اهم فرق آهن.
خاص اضافيت
آئن اسٽائن جي خاص نظريي اضافيت اهو تصور متعارف ڪرايو ته نه رڳو لاڳاپيل رفتار، پر وقت ۽ خلا پڻ روشني جي رفتار جي ويجهو ايندڙ ڪنهن شيءِ جي رفتار کان متاثر ٿين ٿا. نيوٽونين فريم ورڪ ۾، وقت کي هڪ عالمگير مستقل سمجهيو ويندو هو جيڪو سڀني مبصرن لاءِ ساڳيو آهي، پر آئن اسٽائن ڏيکاريو ته وقت تيز رفتاري واري حالت ۾ هڪ مبصر جي نسبت وڌيڪ سست رفتاري سان هلي سگهي ٿو.
عام اضافيت
آئن اسٽائن پنهنجي جنرل ٿيوري آف ريليٽيوٽي ذريعي رشتي جي حرڪت جي تصور کي پڻ وڌايو، جنهن خلائي وقت جي وکر تي ڪشش ثقل جي اثر کي متعارف ڪرايو. اهو نيوٽن جي نظريي کان خاص طور تي مختلف هو، جتي ڪشش ثقل کي "مڪمل خلا" ۾ فوري طور تي ڪم ڪندڙ قوت سمجهيو ويندو هو.
نتيجو
رليٽو موشن هڪ بنيادي تصور آهي جيڪو آئزڪ نيوٽن پاران تيار ڪيو ويو آهي ۽ ڪلاسيڪل ميڪينڪس جي ڪيترن ئي اصولن جي حمايت ڪري ٿو. رليٽو موشن کي سمجهڻ اسان کي اهو سمجهڻ جي اجازت ڏئي ٿو ته شيون ڪيئن حرڪت ڪن ٿيون ۽ مختلف ريفرنس سسٽم ۾ وڌيڪ صحيح وضاحت فراهم ڪن ٿيون. گيليلين تبديلين کان وٺي ان جي روزمره جي استعمال تائين، رليٽو موشن ڪلاسيڪل فزڪس ۾ لاڳاپيل ۽ ڪارآمد رهي ٿو.
ڪلاسيڪل ميڪينڪس ۽ آئن اسٽائن جي نظريي جي اضافيت جي وچ ۾ اهم فرقن جي باوجود، نيوٽن جو تعلقي حرڪت جي اسان جي سمجھ ۾ حصو سائنس جي تاريخ ۾ هڪ اهم سنگ ميل آهي. اڄ تائين، نسبتي حرڪت جو خيال انسانن جي مختلف شعبن ۾ مدد ڪري ٿو، روزمره جي ٽيڪنالاجي کان وٺي خلائي ڳولا تائين.
