గురుముద నెట్వర్క్లు
ఒక వస్తువు యొక్క వేగం స్థిరంగా ఉంటే, ఆ వస్తువు ఏకరీతి సరళ చలనాన్ని అనుభవిస్తుంది. వేగంలో వేగం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశ ఉంటాయి. వేగం యొక్క దిశ = స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ = చలనం యొక్క దిశ. ఒక స్థిర వస్తువు యొక్క వేగం యొక్క దిశ = ఆ స్థిర వస్తువు యొక్క చలనం యొక్క దిశ, లేదా ఒక స్థిర వస్తువు యొక్క చలనం యొక్క దిశ = ఆ వస్తువు సరళరేఖలో కదులుతోంది. వేగం లేదా వడి యొక్క పరిమాణం స్థిరంగా ఉంటుంది = వేగం అన్ని సమయాలలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది.
అసమాన రేఖీయ చలనం అంటే స్థిర త్వరణంతో కూడిన చలనం. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అసమాన రేఖీయ చలనం అంటే త్వరణం యొక్క పరిమాణం స్థిరంగా ఉండి, త్వరణం యొక్క దిశ కూడా స్థిరంగా ఉండే చలనం. త్వరణం యొక్క దిశ స్థిరంగా ఉంటే = వేగం యొక్క దిశ స్థిరంగా ఉంటుంది = స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ స్థిరంగా ఉంటుంది = చలనం యొక్క దిశ స్థిరంగా ఉంటుంది = అంటే వస్తువు ఒక సరళ రేఖలో కదులుతుంది. స్థిర త్వరణం యొక్క పరిమాణం అంటే వేగం లేదా వడి యొక్క పరిమాణం క్రమంగా పెరుగుతుందని అర్థం.
నిత్య జీవితంలో, చెట్టు నుండి పండు కింద పడే చలనం, ఒక నిర్దిష్ట ఎత్తు నుండి కింద పడే వస్తువుల చలనం వంటి స్వేచ్ఛా పతన చలనాన్ని మనం తరచుగా చూస్తుంటాము. వస్తువులు స్వేచ్ఛా పతన చలనాన్ని ఎందుకు అనుభవిస్తాయి? పైపైన గమనిస్తే, వస్తువు ఒక స్థిరమైన వేగంతో స్వేచ్ఛా పతనాన్ని అనుభవిస్తున్నట్లుగా కనిపిస్తుంది, లేదా మరో మాటలో చెప్పాలంటే ఆ వస్తువు త్వరణం చెందదు. వాస్తవానికి, స్వేచ్ఛగా కింద పడే ప్రతి వస్తువు ఒక స్థిరమైన త్వరణాన్ని అనుభవిస్తుంది. అసమాన రేఖీయ చలనం ఉదాహరణతో సహా, ఈ కారణమే స్వేచ్ఛా పతన చలనానికి దారితీస్తుంది. స్వేచ్ఛా పతనాన్ని అనుభవిస్తున్న వస్తువులు స్థిరమైన త్వరణాన్ని అనుభవిస్తాయని లేదా వాటి వేగం పెరుగుతుందని ఎలా నిరూపించాలి?
మన దైనందిన జీవితంలో, ఏకరీతి వృత్తాకార చలనంలో కదిలే వస్తువులను మనం తరచుగా చూస్తుంటాము. ఏకరీతి వృత్తాకార చలనం చేసే వస్తువులకు ఒక ఉదాహరణ అనలాగ్ గడియారంలోని సెకన్ల ముల్లు, నిమిషాల ముల్లు మరియు గడియారం ముల్లు. సెకన్ల ముల్లు ఎల్లప్పుడూ 60 సెకన్ల (ఒక నిమిషం) పాటు 360 ° కోణంలో తిరుగుతుంది లేదా ఒక సెకను పాటు 6 ° కోణంలో తిరుగుతుంది . నిమిషాల ముల్లు ఎల్లప్పుడూ 60 నిమిషాల (ఒక గంట) పాటు 360 ° కోణంలో తిరుగుతుంది లేదా ఒక నిమిషం పాటు 6 ° కోణంలో తిరుగుతుంది . గంటల ముల్లు కూడా ఎల్లప్పుడూ 24 గంటల (ఒక రోజు) పాటు 360 ° కోణంలో తిరుగుతుంది . ఒక వస్తువు, ఉదాహరణకు సెకన్ల ముల్లు, నిమిషాల ముల్లు లేదా గడియారం ముల్లు వంటివి, ఒక క్రమ వృత్తంలో కదిలితే, ఆ వస్తువులు వృత్తాకార చలనం చేస్తున్నాయని అంటారు. వృత్తాకార చలనంలో కదిలే వస్తువులకు మీరు ఉదాహరణలు చెప్పగలరా?
వృత్తాకార చలనంలోని భౌతిక శాస్త్ర రాశులలో కోణీయ స్థానభ్రంశం, కోణీయ వేగం మరియు కోణీయ త్వరణం ఉంటాయి.
వృత్తాకార చలనంలోని స్థానభ్రంశాన్ని కోణీయ స్థానభ్రంశం అంటారు. సదిశ రాశులను కలిగి ఉండే కోణీయ స్థానభ్రంశానికి పరిమాణం మరియు దిశ ఉంటాయి. కోణీయ స్థానభ్రంశం యొక్క దిశను సాధారణంగా సవ్యదిశలో (సవ్యదిశ లేదా అపసవ్యదిశలో) వ్యక్తపరుస్తారు.
కోణీయ స్థానభ్రంశానికి మూడు ప్రమాణాలు ఉన్నాయి. మొదటిది, డిగ్రీ (°). వృత్తం యొక్క ఒక చుట్టుకొలత 360°కి సమానం.oరెండవది, పరిభ్రమణం. వృత్తం యొక్క ఒక చుట్టుకొలత ఒక పరిభ్రమణానికి సమానం. మూడవది, రేడియన్లు. కింది పటాన్ని గమనించండి. ఒక వస్తువు వృత్తాకారంలో తిరిగితే, అప్పుడు r = వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థం, x = ఆ వస్తువు ప్రయాణించే వృత్తాకార మార్గం యొక్క పొడవు = వృత్తం యొక్క చుట్టుకొలత.
పరావలయ చలనాలు ఎల్లప్పుడూ ప్రారంభ వేగాన్ని కలిగి ఉండే వస్తువు. పరావలయ చలనం అనేది క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు దిశలలోని చలనాల కలయిక కాబట్టి, ప్రారంభ వేగం కూడా క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.
వస్తువు పటాలు 1 మరియు 3 లో చూపిన విధంగా పరావలయంగా కదిలితే, క్షితిజ సమాంతర దిశలో ప్రారంభ వేగం (v ox ) మరియు నిలువు దిశలో ప్రారంభ వేగం (v oy ) లను ఈ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:
బలం అనేది వస్తువులను త్వరణం చెందించేది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, బలం అనేది ఒక వస్తువును కదిలించేది, ఆపేది లేదా దాని కదలిక దిశను మార్చేది. బలం ఒక సదిశ రాశి, అందువల్ల దానికి పరిమాణం మరియు దిశ ఉంటాయి. బలానికి చిహ్నం F (ఫోర్స్). F అనేది బలానికి ఒక సాధారణ చిహ్నం. బలాలు అనేక రకాలుగా ఉంటాయి మరియు అన్ని బలాలకు F చిహ్నం ఉండదు. దీని అంతర్జాతీయ ప్రమాణం kg m/s² లేదా న్యూటన్.
ఫలిత బలం (ΣF) అనేది ఒక వస్తువుపై పనిచేసే అన్ని బలాల మొత్తం. బలం ఒక సదిశ రాశి, కాబట్టి మొత్తం బలాన్ని సదిశ సంకలన నియమం ఆధారంగా లెక్కిస్తారు.
ఘర్షణ అనేది ఒకదానికొకటి తాకే వస్తువుల ఉపరితలాల మధ్య పనిచేసే ఒక రకమైన నిరోధం. ఈ అంశంలో, మనం అధ్యయనం చేసే ఘర్షణ బలం అనేది, ఒకదానికొకటి తాకే రెండు ఘన వస్తువుల ఉపరితలాల మధ్య పనిచేసే ఘర్షణ బలానికి సంబంధించినది. ఉదాహరణకు: దూలం అడుగు భాగానికి మరియు నేల ఉపరితలానికి మధ్య ఉండే ఘర్షణ, బూటు అడుగు భాగానికి మరియు నేల ఉపరితలానికి మధ్య ఉండే ఘర్షణ, కారు చక్రాలకు మరియు రహదారి ఉపరితలానికి మధ్య ఉండే ఘర్షణ.
వస్తువులు చాలా నునుపుగా ఉన్నప్పటికీ, ఒకదానికొకటి తాకే ఘన వస్తువుల ఉపరితలాలపై ఘర్షణ బలం ఎల్లప్పుడూ పనిచేస్తుంది. నునుపైన ఉపరితలాలు కూడా వాస్తవానికి సూక్ష్మ స్థాయిలో చాలా గరుకుగా ఉంటాయి. ఒక వస్తువు కదిలినప్పుడు, ఈ సూక్ష్మ గట్లు దాని కదలికకు ఆటంకం కలిగిస్తాయి. పరమాణు స్థాయిలో, ఉపరితలంపై ఉన్న ఒక ఉబ్బెత్తు భాగం పరమాణువులను ఇతర ఉపరితలాలకు చాలా దగ్గరగా ఉండేలా చేస్తుంది, తద్వారా పరమాణువుల మధ్య ఉండే విద్యుత్ బలాలు, కదులుతున్న వస్తువు యొక్క రెండు ఉపరితలాల మధ్య కలయికగా రసాయన బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఒక వస్తువు కదిలినప్పుడు, ఉదాహరణకు మీరు బల్ల ఉపరితలంపై ఒక పుస్తకాన్ని నెట్టినప్పుడు, ఆ పుస్తకం యొక్క కదలిక అడ్డంకులను ఎదుర్కొని చివరకు ఆగిపోతుంది. ఇది బంధం ఏర్పడటం మరియు విడుదల కావడం వల్ల జరుగుతుంది.
న్యూటన్ నియమం అనే విషయంలో, మొదట నిశ్చలంగా ఉన్న ప్రతి వస్తువు కదలడం ప్రారంభిస్తుందని, లేదా మొదట కదులుతున్న ఏదైనా వస్తువును కదిలించే లేదా ఆపే 'ఏదో ఒకటి' ఉంటే అది నిశ్చలంగా మారుతుందని నేర్చుకున్నాము. ఆ 'ఏదో ఒకటి'ని 'బలం' అంటారు. కాండం నుండి విడుదలైన తర్వాత పండు భూమి ఉపరితలం వైపు ఎందుకు పడుతుంది లేదా కదులుతుంది? న్యూటన్ నియమం ప్రకారం, పండు కదులుతుందంటే, దానిపై ఒక బలం పనిచేస్తూ ఉండాలి. పండు లేదా ఏదైనా వస్తువు భూమి ఉపరితలం వైపు పడటానికి కారణమయ్యే బలాన్ని గురుత్వాకర్షణ బలం అంటారు.
మీరు బల్లపై ఉన్న ఒక పుస్తకాన్ని అది కదిలేంత వరకు నెట్టినప్పుడు, మీ చేయి ఆ పుస్తకాన్ని తాకుతుంది. అదేవిధంగా, మీరు ఒక వస్తువుకు తాడు కట్టి, అది కదిలేంత వరకు లాగినప్పుడు, మీ చేయి తాడును తాకుతుంది, తాడు ఆ వస్తువును తాకుతుంది. ఈ సందర్భంలో, నెట్టే బలం, లాగే బలం, తాడు యొక్క తన్యత బలం మరియు ఇలాంటి బలాలను స్పర్శ బలాలు లేదా సంపర్క బలాలు అని అంటారు. భూమి యొక్క ఉపరితలం వైపు పడుతున్న పండును లాగేది భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ శక్తి. లేదా, భూమికి, పండుకు మరియు చంద్రుడికి మధ్య స్పర్శ లేకుండానే, చంద్రుడిని భూమి కక్ష్యలోకి లాగేది భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ శక్తి.
అందువల్ల, గురుత్వాకర్షణ బలాలు లేదా ఇలాంటి బలాలను అసంపర్క బలాలు అని అంటారు. భూమికి, పండుకు, చంద్రుడికి మధ్య స్పర్శ లేకుండా పండు ఎలా కింద పడగలదు మరియు చంద్రుడు భూమి వైపు ఎలా "పడగలడు"? న్యూటన్తో సహా శాస్త్రవేత్తలు అసంపర్క బలం అనే భావనను ఊహించుకోవడానికి ఇబ్బంది పడ్డారు. అసంపర్క బలం అనే భావనను మరింత సులభంగా ఊహించుకోవడానికి మరియు అర్థం చేసుకోవడానికి, క్షేత్రం అనే భావనను ముందుకు తెచ్చారు.