शक्ति राज्य को बदलने के लिए जिम्मेदार गतिशील एजेंट है आराम या आंदोलन एक शरीर का। जब किसी पिंड पर बल लगाया जाता है, तो यह विकसित हो सकता है a त्वरण, कैसे करते हैं न्यूटन के नियम, या विकृत। प्रकृति में विभिन्न प्रकार के बल होते हैं, जैसे शक्तिगुरुत्वाकर्षण,शक्तिबिजली,शक्तिचुंबकीय,शक्तिनाभिकीयमजबूत तथा कमजोर,शक्तिघर्षण का, उत्प्लावन बल आदि।
बल हैं वेक्टर मात्रा इसलिए, जिसे आपके अनुसार परिभाषित करने की आवश्यकता है मापांक,दिशा तथा समझ। एक बल का मापांक इसकी तीव्रता को दर्शाता है; दिशा यह उन दिशाओं से संबंधित है जिनमें बल लागू होते हैं (उदाहरण के लिए क्षैतिज और लंबवत); प्रत्येक दिशा, बदले में, दो प्रस्तुत करती है होश: सकारात्मक और नकारात्मक, बाएँ और दाएँ, ऊपर और नीचे, आदि।
बल के प्रकार
के अनुसार इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली, इसकी प्रकृति की परवाह किए बिना, बल की मात्रा को unit की इकाई में मापा जाता है kg.m/s², हालांकि, हम आमतौर पर परिमाण का उपयोग करते हैं न्यूटन (एन) इस तरह की एक इकाई को सभी समय के महानतम भौतिकविदों में से एक को श्रद्धांजलि के रूप में नामित करने के लिए:
आइजैक न्यूटन. बलों को मापने के लिए प्रयुक्त उपकरणों को कहा जाता है डायनमोमीटर - ज्ञात लोचदार स्थिरांक के स्प्रिंग्स जो कुछ बल के रूप में फैलते हैं, उन पर लागू होते हैं।अब मत रोको... विज्ञापन के बाद और भी बहुत कुछ है;)
कुछ पाठ्यपुस्तकों में दो प्रकार की शक्ति को परिभाषित करना आम बात है: दूरी पर बलक्षेत्र बलों के रूप में भी जाना जाता है, और संपर्क बलों. दूरी पर बलों के समूह में, भार बल, चुंबकीय बल, आवेशों के बीच आकर्षण बल और अन्य को शामिल करने की प्रथा है। संपर्क बलों के समूह में, उदाहरणों का उपयोग किया जाता है जैसे कि किसी चीज को धकेलना या खींचना, कर्षण लगाना, घर्षण बल, दूसरों के बीच में।
प्रस्तावित परिभाषा के बावजूद, यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि कोई संपर्क बल नहीं हैं. प्रकृति में सभी बल गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जैसे विभिन्न क्षेत्रों की बातचीत के माध्यम से उत्पन्न होते हैं।
जब हम किसी चीज को छूते हैं तब भी हमारे हाथ और वस्तु के बीच कोई संपर्क नहीं होता है: सूक्ष्म पैमाने पर, परमाणु स्पर्श नहीं करते हैं, क्योंकि, जब बहुत करीब होते हैं, तो उनके इलेक्ट्रोस्फीयर होते हैं विकृत, एक दूसरे को पीछे हटाना उनके इलेक्ट्रॉनों के चार्ज के लिए धन्यवाद, जो कि की बातचीत के कारण अलग हो जाते हैं तो आप का विद्युत क्षेत्र तथा चुंबकीय। ऐसे कुछ मामले हैं जिनमें परमाणु नाभिक वास्तव में स्पर्श करते हैं। इन स्थितियों में शामिल हैं बहुत ऊँचामात्रामेंऊर्जा, जैसा कि कण त्वरक के अंदर किए गए प्रयोगों में प्राप्त हुआ।
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आइए देखें कि प्रकृति में किस प्रकार के बल मौजूद हैं। नीचे वर्णित बलों से, सभी ज्ञात भौतिक घटनाएं उत्पन्न होती हैं। देखें कि वे क्या हैं और उनकी मुख्य विशेषताएं:
- गुरुत्वाकर्षण बल: के रूप में भी जाना जाता है ताकत वजन, बल का प्रकार है जो दो पिंडों को एक दूसरे को आकर्षित करने के लिए द्रव्यमान का कारण बनता है। भार बल हमें पृथ्वी से बांधे रखने के लिए और सूर्य के चारों ओर सभी ग्रहों की कक्षा के लिए भी जिम्मेदार है।
- विद्युत बल: विद्युत आवेशों को आकर्षित करने या प्रतिकर्षित करने के लिए उत्तरदायी है। उदाहरण के लिए, रासायनिक बंधन केवल परमाणुओं के बीच के अंतर के कारण होते हैं। विद्युत बल में मौजूद इलेक्ट्रॉनों का कारण बन सकता है कंडक्टर एक विशिष्ट दिशा में आगे बढ़ना, विद्युत धाराओं को जन्म देना, जो बदले में बिजली के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है इलेक्ट्रिक सर्किट्स.
- चुंबकीय बल: चलती भार पर कार्य करता है। इस प्रकार के बल के कारण चुंबकीय क्षेत्र की ध्रुवता के आधार पर चुम्बक एक दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं। चुंबकीय बल यह छोटी चुम्बकित सुइयों को भी पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के अनुसार स्वयं को उन्मुख बनाता है।
- मजबूत और कमजोर परमाणु बल: परमाणुओं के नाभिक की अखंडता को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार हैं। प्रबल नाभिकीय बल प्रोटॉनों को आकर्षित रखता है, भले ही उनके आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हों। कमजोर परमाणु बल, बदले में, क्वार्कों को एक साथ रखता है, उदाहरण के लिए प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को जन्म देता है।
बलों की तरह संकर्षण,टकराव,धक्का,टग्स,मोड़,ताकतोंलोचदार और अन्य, जिन्हें आम तौर पर इस प्रकार वर्णित किया जाता है ताकतोंयांत्रिकी, वे, वास्तव में, अंतःक्रियाओं की मैक्रोस्कोपिक अभिव्यक्तियाँ हैं जो ज्यादातर विद्युत हैं।
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न्यूटन के बल और नियम
बल की अवधारणा कुछ हद तक अस्पष्ट हो सकती है यदि कोई अभिव्यक्ति इसे सुसंगत तरीके से परिभाषित करने में सक्षम नहीं है। न्यूटन के नियम कानूनों का समूह हैं जो परिभाषित करते हैं कि बल क्या हैं और व्यवहार क्या है।
के अनुसार न्यूटन का पहला नियम - का कानून जड़ता, यदि किसी पिंड पर कोई बल कार्य नहीं करता है, या यदि किसी पिंड पर कार्य करने वाले बल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं, तो यह शरीर या तो आराम पर हो सकता है या सीधी और एक समान गति में हो सकता है।
न्यूटन के प्रथम नियम के अतिरिक्त, गतिकी का मूल सिद्धांत, के रूप में जाना न्यूटन का दूसरा नियम, बताता है कि किसी पिंड पर शुद्ध बल उस पिंड के द्रव्यमान के बराबर होता है जो शुद्ध बल द्वारा उत्पन्न त्वरण से गुणा होता है। इसके अलावा, अर्जित त्वरण हमेशा उसी दिशा में और उसी दिशा में होना चाहिए जो बलों के परिणाम के रूप में होता है।
न्यूटन का तीसरा नियम, के रूप में जाना क्रिया और प्रतिक्रिया का नियम, बताता है कि बल हमेशा जोड़े में उत्पन्न होते हैं। यदि शरीर A, शरीर B पर बल लगाता है, तो शरीर B, शरीर A पर समान परिमाण और दिशा का बल उत्पन्न करता है, लेकिन विपरीत दिशा में। यह इंगित करने के अलावा कि क्रिया और प्रतिक्रिया बल समान परिमाण के हैं, न्यूटन के तीसरे नियम में यह भी कहा गया है कि क्रिया और प्रतिक्रिया जोड़ी कभी भी एक ही पिंड में नहीं हो सकती है।
कुछ उदाहरण देखें जहां हम क्रिया और प्रतिक्रिया के नियम का पालन कर सकते हैं:
- जब हम चलते हैं तो हम जमीन को पीछे की ओर धकेलते हैं। बदले में, जमीन हमें आगे बढ़ाती है।
- यदि हम रस्सी पर चढ़ना चाहते हैं, तो हमें उसे नीचे खींचना होगा ताकि हमें ऊपर धकेला जा सके।
- अगर, डूबे हुए, हम एक पूल के किनारे को धक्का देते हैं, तो हमें पीछे धकेल दिया जाता है। हम पानी के बाहर इस व्यवहार को घर्षण बल के कारण नहीं देखते हैं जो हमें जमीन से जोड़े रखता है।
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काल्पनिक ताकतें
ताकतोंकाल्पनिक वे गैर-जड़त्वीय फ्रेम में मौजूद हैं। न्यूटन के नियमों को विशेष रूप से परिभाषित किया गया है निर्देशात्मकजड़त्व, अर्थात्, ऐसी स्थितियाँ जो स्थिर वेग से स्थिर या सीधी गति में हों। उदाहरण के लिए, घूर्णन से जुड़ी स्थितियां, काल्पनिक ताकतों के उद्भव को प्रेरित करती हैं, जो वास्तव में बल नहीं हैं।
जब हम बहुत तीखे मोड़ में हाई गियर में जाते हैं, तो हम अपने शरीर को कार की दीवारों से सटते हुए महसूस कर सकते हैं। एक और उदाहरण यह है कि जब हम एक विमान में बैठे होते हैं, तो हम महसूस कर सकते हैं कि एक "बल" हमें सीट के खिलाफ दबा रहा है। यह बल वास्तव में जड़ता निकायों की।
चूँकि एक पिंड त्वरण के अधीन है, तुम्हारी जड़ताइस बल का विरोध करता है, इस तरह, हम विपरीत दिशा में एक काल्पनिक बल महसूस करते हैं, जो वास्तव में हमारा है हम जिस गति में हैं, उस स्थिति में बने रहने की प्रवृत्ति. .
काल्पनिक बल का एक अच्छा उदाहरण अपकेंद्री बल है। जब वृत्ताकार गति में, पिंड दिशा में भागने की प्रवृत्ति रखते हैं स्पर्शरेखा वक्र तक, जैसे कि जब हम एक पत्थर को एक तार पर घुमाते हैं और उसे छोड़ते हैं। उस शक्तिस्पष्ट, जो पत्थर को स्ट्रिंग को तना हुआ रखने का कारण बनता है, वास्तव में पत्थर की जड़ता ही वास्तविक बल के आवेदन के खिलाफ प्रकट होती है, जिसे सेंट्रिपेटल बल कहा जाता है।
इस मामले में, सेंट्रिपेटल बल, पत्थर पर स्ट्रिंग द्वारा बनाए गए खिंचाव से उत्पन्न होता है और इसलिए, यह एक वास्तविक बल है, जो हमेशा उस पथ के केंद्र की ओर इशारा करता है जिसमें पत्थर चलता है। केन्द्रापसारक बल यह वास्तव में एक बल नहीं है, बल्कि त्वरित शरीर की जड़ता की अभिव्यक्ति है।
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बलों की गणना के लिए प्रयुक्त सूत्र
विभिन्न प्रकार के बलों की गणना के लिए उपयोग किए जा सकने वाले सूत्रों की जाँच करें:
→ बल भार या गुरुत्वाकर्षण बल
जी - सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक (6.67.10-11 m³kg³)-1रों-2)
आर - पृथ्वी के केंद्र से दूरी (एम)
गुरुत्वाकर्षण बल और भार पर्यायवाची हैं। ऊपर दिए गए सूत्रों में, हम दो द्रव्यमान m और M के कारण गुरुत्वाकर्षण बल की गणना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सूत्रों को और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण उत्पन्न होने वाले भार P को भी व्यक्त करते हैं। जी एक तारे का। इस प्रकार, हम समझ सकते हैं कि गुरुत्वाकर्षण बल द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों के बीच परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है।
→ विद्युत बल
क0 - इलेक्ट्रोस्टैटिक वैक्यूम स्थिरांक (9.10 .)9 एनएम²सी-2)
तथा - विद्युत क्षेत्र (एन / सी)
आर - आवेशों के बीच की दूरी (एम)
गुरुत्वाकर्षण बल की गणना गुरुत्वाकर्षण बल के समान ही की जा सकती है। इसके अलावा, इसकी गणना विद्युत क्षेत्र के संबंध में की जा सकती है।
→ चुंबकीय बल
चुंबकीय क्षेत्र B के संबंध में, वेग v के साथ विद्युत आवेश q की अन्योन्य क्रिया से चुंबकीय बल उत्पन्न होता है। सूत्र में कोण को वेग और चुंबकीय क्षेत्र के बीच मापा जाता है।
→ घर्षण बल
μ - घर्षण गुणांक
एन - सामान्य ताकत
घर्षण बल आणविक आकर्षण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, जैसे कि द्विध्रुवीय-प्रेरित बल, जिसे के रूप में भी जाना जाता है वैन डेर वाल्स फ़ोर्स.
→ लोचदार ताकत
कश्मीर - लोचदार स्थिरांक (एन / एम)
एक्स - विरूपण (एम)
लोचदार बल तब उत्पन्न होता है जब कोई बाहरी बल लगाने पर शरीर अपने मूल आकार में वापस आ जाता है।
→ उत्प्लावन बल
घ - घनत्व (किलो / एम³)
जी - गुरुत्वाकर्षण (एम / एस²)
वी - जलमग्न मात्रा (एम³)
उत्प्लावन बल तब उत्पन्न होता है जब कोई पिंड किसी द्रव में डाला जाता है, जैसे वायुमंडलीय वायु या जल।
एक दूसरे से भिन्न होने के बावजूद, ऊपर वर्णित सभी बल विमीय रूप से सुसंगत हैं, अर्थात वे सभी एक ही इकाई न्यूटन में मापे जाते हैं।
मेरे द्वारा राफेल हेलरब्रॉक
