गुरुत्वाकर्षण और बल

Overview

यह लेक्चर ग्राविटेशन के मुख्य सिद्धांत, फॉर्मूले, छोटे और बड़े जी का अंतर, थ्रस्ट, प्रेशर, बॉयॉन्ट फोर्स, आर्कमिडीज प्रिंसिपल तथा उनसे जुड़े सवालों पर केंद्रित है।

ग्राविटेशन और उसके नियम

• ग्राविटेशन वह बल है जो दो वस्तुओं को आपस में आकर्षित करता है।
• न्यूटन का Universal Law of Gravitation: दो वस्तुओं के बीच का बल उनके मास के गुणनफल के अनुपाती और दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमी अनुपाती होता है।
• फॉर्मूला: ( F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} )
• G — universal gravitational constant, जिसकी वैल्यू ( 6.67 \times 10^{-11} ) होती है।
• Force = mass × acceleration; एक्सेलेरेशन ड्यू टू ग्रैविटी (g) की वैल्यू 9.8 m/s² (या 10 m/s²) है।

एक्सेलेरेशन ड्यू टू ग्रैविटी (g) में बदलाव

• ऊँचाई या गहराई बढ़ाने पर g की वैल्यू घटती है।
• पृथ्वी के पोल्स पर g ज्यादा और इक्वेटर पर कम होता है (g = GM/r²)।
• स्मॉल g बदलता रहता है, जबकि कैपिटल G universal constant है।

मास और वेट में अंतर

• मास (kg) हमेशा constant होता है, scalar quantity है।
• वेट = मास × एक्सेलेरेशन ड्यू टू ग्रैविटी (N), वेट vector quantity है।
• वेट अलग-अलग जगह बदलता है, मास नहीं बदलता।

थ्रस्ट, प्रेशर व बॉयॉन्ट फोर्स

• थ्रस्ट — किसी सतह पर लगाने वाला लंबवत बल, यूनिट न्यूटन।
• प्रेशर = थ्रस्ट / एरिया, यूनिट पास्कल।
• धारदार चाकू प्रेशर ज्यादा बनाता है इसलिए अच्छे से काटता है; ऊँटे के पैर चौड़े होते हैं तो प्रेशर कम होता है।
• बॉयॉन्ट फोर्स — द्रव द्वारा ऊपर की ओर लगाया गया बल।

लॉटेशन और आर्कमिडीज प्रिंसिपल

• कोई वस्तु द्रव में तभी तैरेगी जब उसकी density द्रव से कम होगी।
• आर्कमिडीज प्रिंसिपल: द्रव में डूबी वस्तु पर लगने वाला अपवर्ध बल, उस वस्तु द्वारा विस्थापित द्रव के भार के बराबर होता है।

महत्वपूर्ण प्रश्न (Q&A/Examples)

• उपर से गिरती बॉल (s = ut + ½at²) में टाइम निकालने के लिए g के स्थान पर 10 मान सकते हैं।
• फाइनल वेलोसिटी (v = u + at), फोर्स = मास × एक्सेलेरेशन।
• चाँद पर वेट = मास × g/6, यानी पृथ्वी से 1/6 वेट होगा।

Key Terms & Definitions

• ग्राविटेशन — वस्तुओं के बीच आकर्षण का बल
• थ्रस्ट — सतह पर लंबवत दिशा में बल
• प्रेशर — इकाई क्षेत्रफल पर लगने वाला बल, पास्कल में मापा जाता है
• बॉयॉन्ट फोर्स — द्रव द्वारा ऊपर की ओर लगाया गया बल
• आर्कमिडीज प्रिंसिपल — विस्थापित द्रव के वजन के बराबर अपवर्ध बल लगता है

Action Items / Next Steps

• Universal Law of Gravitation और आर्कमिडीज प्रिंसिपल की परिभाषाएँ याद रखें।
• मास और वेट में अंतर स्पष्ट रूप से समझें।
• प्रेशर और बॉयॉन्ट फोर्स के उदाहरण अभ्यास करें।