రేఖీయ చలనంలో భౌతిక శాస్త్ర పరిమాణాలు

రేఖీయ చలనంలోని భౌతిక పరిమాణాల గురించిన వ్యాసం

1. సమయ వ్యవధి

ఒక వస్తువు ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి కదలడానికి కొంత సమయం పడుతుంది. కాలానికి చిహ్నం t (సమయం). అంతర్జాతీయ కాలమాన వ్యవస్థలో ప్రమాణం సెకను (s).

2. దూరం మరియు స్థానభ్రంశం

దూరం అనేది ఒక వస్తువు ప్రయాణించిన మార్గం యొక్క పొడవు. దూరం ఒక అదిశ రాశి, ఇది దిశపై ఆధారపడదు. దూరానికి చిహ్నం d మరియు అంతర్జాతీయ ప్రమాణం మీటర్ (m).

స్థానభ్రంశం అనేది ఒక వస్తువు యొక్క స్థానంలో కలిగే మార్పు. స్థానభ్రంశం ఒక సదిశ రాశి, కాబట్టి అది స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశను కలిగి ఉంటుంది. స్థానభ్రంశం దిశపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి అది ధనాత్మకంగా లేదా రుణాత్మకంగా ఉండవచ్చు. దీనిని కార్టీసియన్ నిరూపక వ్యవస్థలో లెక్కిస్తే, ఒప్పందం ప్రకారం, స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ ధనాత్మక x-అక్షం మరియు ధనాత్మక y-అక్షం దిశలో ఉంటే, ఆ స్థానభ్రంశం ధనాత్మకంగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ రుణాత్మక x-అక్షం మరియు రుణాత్మక y-అక్షం దిశలో ఉంటే, ఆ స్థానభ్రంశం రుణాత్మకంగా ఉంటుంది. స్థానభ్రంశం యొక్క దిశను సాధారణంగా ఉత్తరం, తూర్పు, దక్షిణం, పడమర అని కూడా సూచిస్తారు. స్థానభ్రంశం యొక్క చిహ్నం d మరియు అంతర్జాతీయ వ్యవస్థ ప్రమాణం మీటర్ (m).

నమూనా సమస్య 1:

ఒక విద్యార్థి తూర్పు దిశగా 2 మీటర్ల దూరం కదిలాడు. ఆ విద్యార్థి కదిలిన దూరం మరియు స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం ఎంత?

a = ప్రారంభ స్థానం, b = తుది స్థానం.

దూరం (d) = 2 మీ

స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం (d) = 2 మీ. స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ = తూర్పు

నమూనా సమస్య 2:

ఒక విద్యార్థి తూర్పు దిశగా 2 మీటర్ల దూరం, ఆ తర్వాత పడమర దిశగా 2 మీటర్ల దూరం కదిలాడు. ఆ విద్యార్థి యొక్క స్థానభ్రంశ దూరం మరియు పరిమాణం ఎంత?

a = ప్రారంభ స్థానం మరియు తుది స్థానం

దూరం (d) = 2 మీ + 2 మీ = 4 మీ

స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం (d) = 2 మీ – 2 మీ = 0. తుది స్థానం = ప్రారంభ స్థానం కాబట్టి స్థానభ్రంశం ఉండదు.

నమూనా సమస్య 3:

ఒక విద్యార్థి తూర్పు దిశలో 2 మీటర్ల దూరం, ఆ తర్వాత పడమర దిశలో 1 మీటర్ దూరం కదిలాడు. ఆ విద్యార్థి యొక్క స్థానభ్రంశ దూరం మరియు దాని పరిమాణం ఎంత?

a = ప్రారంభ స్థానం, b = ముగింపు స్థానం.

దూరం (d) = 2 మీ + 1 మీ = 3 మీ

స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం (d) = 2 మీ – 1 మీ = 1 మీ. స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ = తూర్పు

3. వేగం మరియు వడి

వేగం ఒక అదిశ రాశి, అయితే వడి ఒక సదిశ రాశి. వడిలో వడి యొక్క పరిమాణం మరియు వడి యొక్క దిశ ఉంటాయి. వడికి చిహ్నం v మరియు వడికి చిహ్నం v (వడి). వేగం మరియు వడికి అంతర్జాతీయ వ్యవస్థ ప్రమాణం మీటర్లు ప్రతి సెకను (m/s).

ఎ. సగటు వేగం మరియు సగటు వేగం

నమూనా సమస్య 1:

ఒక విద్యార్థి 1 సెకనులో తూర్పు దిశగా 2 మీటర్ల దూరం కదులుతాడు. ఆ విద్యార్థి యొక్క సగటు వేగం మరియు సగటు వడి యొక్క పరిమాణం ఎంత?

సగటు వేగం యొక్క దిశ = స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ = తూర్పు వైపు

నమూనా సమస్య 2:

ఒక విద్యార్థి 1 సెకను పాటు తూర్పు దిశలో 2 మీటర్ల దూరం ప్రయాణించి, ఆ తర్వాత 2 సెకన్ల పాటు పడమర దిశలో 1 మీటరు దూరం ప్రయాణిస్తాడు. ఆ విద్యార్థి యొక్క సగటు వేగం మరియు సగటు వడి యొక్క పరిమాణం ఎంత?

సగటు వేగం యొక్క దిశ = స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ = తూర్పు వైపు

బి. తక్షణ వేగం మరియు తక్షణ వేగం

తక్షణ వేగం అంటే చాలా తక్కువ సమయంలో ప్రయాణించిన చాలా తక్కువ దూరం. తక్షణ వేగం యొక్క పరిమాణం అంటే చాలా తక్కువ సమయంలో ప్రయాణించిన చాలా తక్కువ స్థానభ్రంశం. మీరు ఎప్పుడైనా మోటార్‌సైకిల్ లేదా కారు నడిపి ఉంటే, మీరు ఖచ్చితంగా స్పీడోమీటర్‌ను చూసి ఉంటారు. మోటార్‌సైకిల్ నడుపుతున్నప్పుడు, దాని వేగం మారుతూ ఉంటుంది మరియు ఆ మార్పును స్పీడోమీటర్ చూపిస్తుంది.

భౌతిక శాస్త్రంలో, తక్షణ వేగాన్ని తరచుగా 'స్పీడ్' అని సంక్షిప్తీకరిస్తారు. అదేవిధంగా, తక్షణ వడిని కూడా తరచుగా 'వడి' అని సంక్షిప్తీకరిస్తారు. మనం వడి యొక్క పరిమాణాన్ని స్పీడ్‌తో భర్తీ చేయవచ్చని దయచేసి గమనించండి. ఎందుకంటే వడి యొక్క పరిమాణాన్ని స్పీడ్‌కు సమానంగా పరిగణిస్తారు. వడి యొక్క పరిమాణాన్ని స్పీడ్‌కు సమానంగా పరిగణిస్తారు, ఎందుకంటే దూరం మరియు స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటే, అవి సమానంగా ఉంటాయి. దూరం మరియు స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం ఎల్లప్పుడూ సమానంగా ఉండనప్పటికీ (దూరం మరియు స్థానభ్రంశం గురించిన చర్చతో పోల్చండి), దూరం మరియు స్థానభ్రంశం యొక్క పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటే, అవి తప్పనిసరిగా ఒకే విలువను కలిగి ఉండాలి.

4. త్వరణం

త్వరణం ఒక సదిశ రాశి, కాబట్టి త్వరణానికి పరిమాణం మరియు దిశ ఉంటాయి. త్వరణం యొక్క చిహ్నం 'a' (త్వరణం). త్వరణం యొక్క SI ప్రమాణం మీటర్లు/సెకను² (m/s²).²).

ఎ. సగటు త్వరణం

నమూనా సమస్య:

ఒక కారు నిశ్చల స్థితి నుండి తూర్పు దిశగా కదలడం ప్రారంభించి, 5 సెకన్ల పాటు 10 మీ/సె వేగాన్ని చేరుకుంటుంది. దాని సగటు త్వరణం యొక్క పరిమాణాన్ని లెక్కించండి!

సగటు త్వరణం యొక్క దిశ తూర్పు వైపు ఉంటుంది.

సగటున, కారు వేగం ప్రతి సెకనుకు 2 మీ/సె పెరుగుతుంది. కారు త్వరణం యొక్క పరిమాణం స్థిరంగా ఉంటే, కారు వేగం ఎల్లప్పుడూ ప్రతి సెకనుకు 2 మీ/సె పెరుగుతుంది. కారు త్వరణం యొక్క పరిమాణం స్థిరంగా లేకపోతే, కారు వేగం ఎల్లప్పుడూ ప్రతి సెకనుకు 2 మీ/సె పెరగదు. మొదటి సెకనులో కారు వేగం 1 మీ/సె పెరిగి, ఆ తర్వాత సెకనులో 3 మీ/సె పెరగవచ్చు. కానీ సగటున, 5 సెకన్ల పాటు ప్రయాణించినప్పుడు, కారు వేగం యొక్క పరిమాణం ప్రతి సెకనుకు 2 మీ/సె పెరుగుతుంది.

బి. తక్షణ త్వరణం

తక్షణ త్వరణం అనేది చాలా తక్కువ కాల వ్యవధిలో వేగంలో కలిగే మార్పు. తక్షణ త్వరణాన్ని తరచుగా త్వరణం అని కూడా అంటారు. అందువల్ల, దానిని త్వరణం అని అన్నప్పుడు, దాని అర్థం తక్షణ త్వరణమే. ఒక వస్తువు యొక్క వేగం మారినప్పుడు, ఆ వస్తువు త్వరణాన్ని పొందుతోందని అంటారు. వేగం అనేది ఒక సదిశ రాశి, ఇందులో వేగం యొక్క పరిమాణం మరియు వేగం యొక్క దిశ ఉంటాయి. అందువల్ల, కదులుతున్న వస్తువు త్వరణం చెందుతోందని చెప్పడానికి మూడు పరిస్థితులు ఉన్నాయి. మొదటిది, వేగం యొక్క పరిమాణం మారినప్పుడు (వేగం యొక్క దిశ స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు) ఒక వస్తువు త్వరణాన్ని పొందుతోందని అంటారు.

మొదటి ఉదాహరణలో, ఒక కారు మొదట నిశ్చలంగా ఉంది (v = 0). ఒక సెకను తర్వాత దాని వేగం 5 మీ/సె కు పెరుగుతుంది. కారు వేగం పెరిగింది కాబట్టి, కారు త్వరణం చెందుతోందని అంటారు. రెండవ ఉదాహరణలో, ఒక కారు మొదట 5 మీ/సె వేగంతో కదులుతోంది. ఒక సెకను తర్వాత కారు ఆగిపోతుంది. కారు వేగం తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే కారు రుణాత్మక త్వరణం లేదా అవత్వరణం చెందుతోందని అంటారు. రెండవది, ఒక వస్తువు యొక్క వేగం యొక్క దిశ మారితే (వేగం యొక్క పరిమాణం స్థిరంగా ఉంటే), ఆ వస్తువు త్వరణం చెందుతోందని అంటారు. వేగం యొక్క దిశ = స్థానభ్రంశం యొక్క దిశ = చలనం యొక్క దిశ. మూడవది, ఒక వస్తువు యొక్క వేగం యొక్క పరిమాణం మరియు దిశ రెండూ మారితే, ఆ వస్తువు త్వరణం చెందుతోందని అంటారు.