बल और गति का प्रभाव

बल का प्रभाव

• जब किसी शरीर पर बल लगाया जाता है, तो विभिन्न प्रकार के क्रियाएँ हो सकती हैं।
• यदि शरीर कठोर (rigid) है और यदि वह पाइवोटेड है तो वह घूमने लगेगा (rotatory motion) करेगा।
• अगर शरीर गैर-पाइवोटेड है, तो वह आगे बढ़ेगा (linear motion)।
• अगर शरीर नॉन-कठोर (non-rigid) है, तो उसका आकार, संरचना और आकार बदल जाएगा।

बल का मोड़ प्रभाव (Turning Effect of Force)

• कठोर शरीर पर बल लगाने से यदि वो पाइवोटेड है तो शरीर घूमेगा।
• इस प्रभाव को बल का मोड़ प्रभाव कहते हैं।
• मोमेंट ऑफ फोर्स (moment of force) या टॉर्क (torque) आवश्यक होता है, जिसका सूत्र है: बल × लंबवत दूरी।

मोमेंट ऑफ फोर्स

• बल और पाइवोटेड पॉइंट के बीच की लंबवत दूरी का गुणनफल होता है।
• टॉर्क की दिशा क्लॉकवाइज या एंटी-क्लॉकवाइज हो सकती है।
• एंटी-क्लॉकवाइज टॉर्क को सकारात्मक और क्लॉकवाइज टॉर्क को नकारात्मक माना जाता है।

इकाई और परिमाण

• मोमेंट ऑफ फोर्स की SI इकाई है न्यूटन मीटर (Newton meter)।
• यह एक वेक्टर मात्रा है, यानी इसमें दिशा होती है।

संतुलन (Equilibrium)

संतुलन की परिभाषा

• जब शरीर पर कुल बल 0 हो और कुल मोमेंट ऑफ फोर्स भी 0 हो, तब शरीर संतुलन में होता है।
• दो प्रकार के संतुलन होते हैं:
  1. स्थिर संतुलन (Static Equilibrium)
  2. गतिशील संतुलन (Dynamic Equilibrium)

संतुलन के प्रकार

• स्थिर संतुलन: जब शरीर विश्राम में हो और बल 0 हो।
• गतिशील संतुलन: जब शरीर गति में हो और बल 0 हो।

मोमेंट ऑफ फोर्स के सिद्धांत

• संतुलन में, एंटी-क्लॉकवाइज मोमेंट ऑफ फोर्स क्लॉकवाइज मोमेंट ऑफ फोर्स के बराबर होता है।

गुरुत्वाकर्षण केंद्र (Center of Gravity)

परिभाषा

• शरीर का वह बिंदु जहाँ पर सभी कणों के वज़न का कुल मोमेंट ऑफ फोर्स 0 होता है।
• यह बिंदु शरीर के द्रव्यमान और उसके वितरण पर निर्भर करता है।

गुरुत्वाकर्षण केंद्र के कारक

• द्रव्यमान का वितरण और आकार।
• किसी भी रूप में परिवर्तन होने पर गुरुत्वाकर्षण केंद्र बदल सकता है।
• कुछ आकृतियों में यह शरीर के भीतर नहीं भी हो सकता है।

एकरूपी वृत्ताकार गति (Uniform Circular Motion)

परिभाषा

• गति जिसमें वस्तु की गति की दर समान रहती है लेकिन दिशा बदलती रहती है।
• विलोसिटी (Velocity) और एक्सक्लरेशन (Acceleration) बदलते रहते हैं।

सेंटीपीटल फोर्स और एक्स्क्रलरेशन

• सेंटीपीटल फोर्स हमेशा केंद्र की ओर लगता है और उसका मान v²/r होता है।
• यह वास्तविक (real) फोर्स होती है।

सेंट्रीफ्यूगल फोर्स (Centrifugal Force)

परिभाषा

• एक कल्पनिक फोर्स जो रोटेटरी फ्रेम के पर्यवेक्षक के अनुसार होती है।
• यह केंद्र से दूर की ओर लगती है और किसी वस्तु में घूमने के लिए जरूरी नहीं है।

प्रश्न और उत्तर

सामान्य प्रश्न

• क्या वस्तु की गति स्थिर है? हाँ, यदि गति समान है।
• क्या एक्सक्लरेशन स्थिर है? नहीं, क्योंकि दिशा बदल रही है।

इन बिंदुओं को नोट करके आप बल और गति के प्रभाव को अच्छी तरह से समझ सकते हैं। इनका पुनरावलोकन परीक्षा तैयारी के समय सहायक होगा।