यदि इस पर कार्य किया जाए तो शरीर गति करता है। शरीर की हरकत

ऐसा क्यों है कि यदि कोई वस्तु त्वरण के साथ ऊपर की ओर बढ़ती है, तो उसका भार बढ़ जाता है, और यदि वह नीचे की ओर बढ़ती है, तो उसका भार कम हो जाता है?

1. वह बल जिसके साथ शरीर समर्थन पर कार्य करता है (पी यानी इसका वजन) समर्थन की प्रतिक्रिया बल (एन) या लोचदार बल (एफयूपीआर) के बराबर है। पी=-एन=जीटी; पी=एफकंट्रोल 2 Z.N से ZF=ma (वैक्टर)। इससे हमें N-mg=0 प्राप्त होता है। =gt; एन=मिलीग्राम या पी=मिलीग्राम। ऊपर की ओर गति करते समय: N-mg=ma (y-अक्ष पर प्रोजेक्ट करें)। एन=पी, स्थानापन्न: पी-एमजी=एमए यानी पी=एमजी+एमए=एम(जी+ए)।
   दूसरे शब्दों में, त्वरण बढ़ता है, यानी जिस बल के साथ शरीर समर्थन पर दबाव डालता है वह बढ़ता है (उदाहरण के लिए, एक लिफ्ट में भार), जिसका अर्थ है कि इसका वजन बढ़ता है। सदिशों के साथ शुद्ध गणित. नीचे की ओर गति के लिए यह समान है: mg-N=ma, N=mg-ma=m(g-a) (जहां N=P, यानी P=m(g-a))।

   यदि यह सूत्रों के साथ पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, तो स्वयं एक चित्र (लिफ्ट में एक पिंड) बनाने का प्रयास करें, बल लगाएं और न्यूटन के दूसरे नियम (बलों का योग = मा) को लागू करें, बढ़ते वजन की घटना को अधिभार कहा जाता है, मैं नहीं करता इसे कम करना याद नहीं है, भारहीनता, शायद, लेकिन यह पूरी तरह से सटीक नहीं हो सकता है।

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न्यूटन का दूसरा नियम कैसे पढ़ा जाता है? न्यूटन का दूसरा नियम कैसे पढ़ा जाता है? न्यूटन का तीसरा नियम कैसे पढ़ें न्यूटन का तीसरा नियम कैसे पढ़ें किन संदर्भ प्रणालियों को जड़त्व कहा जाता है? कौन सी संदर्भ प्रणालियों को जड़त्वीय कहा जाता है? कौन सी संदर्भ प्रणालियों को गैर-जड़त्वीय कहा जाता है? कौन सी संदर्भ प्रणालियों को गैर-जड़त्वीय कहा जाता है? बल की इकाई को द्रव्यमान और त्वरण की इकाई के रूप में व्यक्त करें। बल की इकाई को द्रव्यमान और त्वरण की इकाई के रूप में व्यक्त करें।

"हंस, क्रेफ़िश और पाइक ने कैसे सामान का भार उठाना शुरू किया" की कहानी हर कोई जानता है। "हंस, क्रेफ़िश और पाइक ने कैसे सामान का भार उठाना शुरू किया" की कहानी हर कोई जानता है। ...हंस बादलों में भाग जाता है, ...हंस बादलों में भाग जाता है, क्रेफ़िश पीछे चली जाती है, क्रेफ़िश पीछे चली जाती है, और पाइक पानी में खिंच जाता है। और पाइक पानी में खींच लेता है। शास्त्रीय यांत्रिकी के दृष्टिकोण से इस कथन की असंगति को उचित ठहराएँ। शास्त्रीय यांत्रिकी के दृष्टिकोण से इस कथन की असंगति को उचित ठहराएँ।

रिक्त स्थान भरें: रिक्त स्थान भरें: किसी बल की क्रिया से, पिंड गति करता है... किसी बल की क्रिया से, पिंड गति करता है... यदि, पिंड के स्थिर द्रव्यमान के साथ, बल बढ़ाया जाता है 2 गुना, फिर त्वरण... गुना...। यदि, स्थिर शरीर द्रव्यमान के साथ, बल 2 गुना बढ़ जाता है, तो त्वरण ... गुना ... बढ़ जाता है। यदि किसी पिंड का द्रव्यमान 4 गुना कम कर दिया जाए, और शरीर पर लगने वाला बल 2 गुना बढ़ा दिया जाए, तो त्वरण ... गुना ... हो जाता है। यदि किसी पिंड का द्रव्यमान 4 गुना कम कर दिया जाए, और शरीर पर लगने वाला बल 2 गुना बढ़ा दिया जाए, तो त्वरण ... गुना ... हो जाता है। यदि बल 3 गुना बढ़ा दिया जाए और द्रव्यमान..., तो त्वरण अपरिवर्तित रहेगा। यदि बल 3 गुना बढ़ा दिया जाए और द्रव्यमान..., तो त्वरण अपरिवर्तित रहेगा।

समय पर वेग और त्वरण के प्रक्षेपण की निर्भरता के ग्राफ़ दिए गए हैं सीधीरेखीय गति. इंगित करें कि किन क्षेत्रों में आसपास के निकायों के कार्यों की भरपाई की जाती है। गति की दिशा के संबंध में परिणामी बल की दिशा क्या है? सीधीरेखीय गति के लिए समय पर वेग और त्वरण के प्रक्षेपण की निर्भरता के ग्राफ़ दिए गए हैं। इंगित करें कि किन क्षेत्रों में आसपास के निकायों के कार्यों की भरपाई की जाती है। गति की दिशा के सापेक्ष परिणामी बल की दिशा क्या है? वी ए

1. यदि अन्य पिंड उस पर कार्य नहीं करते तो कोई पिंड कैसे गति करता है?

शरीर समान रूप से और सीधा चलता है, या आराम की स्थिति में है।

2. परिस्थितियों के मुद्दे पर गैलीलियो के विचार अरस्तू के विचारों से किस प्रकार भिन्न हैं? एकसमान गतिबताओ?

17वीं शताब्दी की शुरुआत तक, अरस्तू का सिद्धांत प्रचलित था, जिसके अनुसार, यदि उस पर कोई बाहरी प्रभाव नहीं है, तो वह आराम की स्थिति में हो सकता है, और उसे स्थिर गति से चलने के लिए, किसी अन्य शरीर को लगातार कार्य करना होगा यह।

3. चित्र 19 में दर्शाया गया प्रयोग कैसे किया गया और इससे क्या निष्कर्ष निकले?

अनुभव की प्रगति. एक गाड़ी पर दो गेंदें समान रूप से और जमीन के सापेक्ष एक सीधी रेखा में घूम रही हैं। एक गेंद गाड़ी के तल पर टिकी हुई है, और दूसरी एक धागे पर लटकी हुई है। गेंदें गाड़ी के सापेक्ष आराम की स्थिति में हैं, क्योंकि उन पर कार्य करने वाली शक्तियाँ संतुलित हैं। ब्रेक लगाने पर दोनों गेंदें हिलने लगती हैं। वे गाड़ी के सापेक्ष अपनी गति बदलते हैं, हालाँकि उन पर कोई बल कार्य नहीं करता है। निष्कर्ष। नतीजतन, ब्रेकिंग कार्ट से जुड़े संदर्भ प्रणाली में, जड़ता का कानून संतुष्ट नहीं है।

4. न्यूटन के प्रथम नियम का आधुनिक सूत्रीकरण बताइये।

आधुनिक सूत्रीकरण में न्यूटन का पहला नियम: ऐसी संदर्भ प्रणालियाँ हैं जिनके सापेक्ष निकाय अपनी गति अपरिवर्तित बनाए रखते हैं यदि उन पर अन्य निकायों (बलों) द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है या इन निकायों (बलों) की कार्रवाई की भरपाई की जाती है (शून्य के बराबर)।

5. कौन सी संदर्भ प्रणाली को जड़त्वीय कहा जाता है और किसे गैर-जड़त्वीय कहा जाता है? उदाहरण दो।

वे संदर्भ प्रणालियाँ जिनमें जड़त्व का नियम पूरा होता है, जड़त्व कहलाती हैं, और जिनमें यह पूरा नहीं होता - गैर-जड़त्व।

एक कार की चाल पर विचार करें. उदाहरण के लिए, यदि कोई कार हर तिमाही घंटे (15 मिनट) में 15 किमी, हर आधे घंटे (30 मिनट) में 30 किमी और हर घंटे में 60 किमी चलती है, तो इसे समान रूप से चलना माना जाता है।

असमान गति.

यदि कोई पिंड समय के किसी भी समान अंतराल में समान दूरी तय करता है, तो उसकी गति एक समान मानी जाती है।

एकसमान गति अत्यंत दुर्लभ है। पृथ्वी सूर्य के चारों ओर लगभग समान रूप से घूमती है; हर साल पृथ्वी सूर्य के चारों ओर एक चक्कर लगाती है।

एक कार चालक लगभग कभी भी एकसमान गति बनाए रखने में सफल नहीं हो पाता - विभिन्न कारणों से उसे या तो गति बढ़ानी पड़ती है या धीमी करनी पड़ती है। घड़ी की सुईयों (मिनट और घंटे) की गति केवल एक समान लगती है, जिसे सेकंड सुई की गति को देखकर सत्यापित करना आसान है। वह चलती है और फिर रुक जाती है. अन्य दो तीर बिल्कुल उसी तरह चलते हैं, केवल धीरे-धीरे, और इसलिए उनके झटके दिखाई नहीं देते हैं। गैस के अणु एक-दूसरे से टकराकर कुछ देर के लिए रुकते हैं और फिर तेज हो जाते हैं। बाद में अन्य अणुओं के साथ टकराव के दौरान, वे फिर से अंतरिक्ष में अपनी गति को धीमा कर देते हैं।

ये सभी असमान गति के उदाहरण हैं। इस प्रकार ट्रेन चलती है, स्टेशन छोड़ती है, समान समय में बड़ी और बड़ी पटरियों से गुजरती है। एक स्कीयर या स्केटर प्रतियोगिताओं में समान दूरी तय करता है। अलग - अलग समय. इस तरह से एक विमान उड़ान भरता है, एक दरवाज़ा खुलता है, या गिरता हुआ बर्फ़ का टुकड़ा चलता है।

यदि कोई पिंड समान समय अंतराल पर भिन्न-भिन्न पथों पर यात्रा करता है, तो उसकी गति असमान कहलाती है।

असमान गति को प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है। तस्वीर में ड्रॉपर के साथ एक गाड़ी दिखाई गई है जिससे नियमित अंतराल पर बूंदें गिरती हैं। जब गाड़ी किसी भार के प्रभाव में चलती है, तो हम देखते हैं कि बूंदों के निशानों के बीच की दूरी समान नहीं है। और इसका मतलब यह है कि एक ही समयावधि में गाड़ी अलग-अलग रास्तों पर चलती है।

रफ़्तार। गति की इकाइयाँ.

हम अक्सर कहते हैं कि कुछ शरीर तेज़ चलते हैं, कुछ धीमे। उदाहरण के लिए, एक पर्यटक राजमार्ग पर चल रहा है, एक कार दौड़ रही है, एक हवाई जहाज हवा में उड़ रहा है। आइए मान लें कि वे सभी समान रूप से चलते हैं, फिर भी, इन निकायों की गति अलग-अलग होगी।

एक कार पैदल यात्री से तेज़ चलती है, और एक हवाई जहाज़ एक कार से तेज़ चलता है। भौतिकी में, गति की गति को दर्शाने वाली मात्रा को वेग कहा जाता है।

मान लीजिए कि एक पर्यटक 1 घंटे में 5 किमी की यात्रा करता है, एक कार 90 किमी की यात्रा करती है, और एक हवाई जहाज की गति 850 किमी प्रति घंटा है।

किसी पिंड की एकसमान गति के दौरान वेग से पता चलता है कि पिंड ने प्रति इकाई समय में कितनी दूरी तय की है।

इस प्रकार, गति की अवधारणा का उपयोग करके, अब हम कह सकते हैं कि पर्यटक, कार और विमान अलग-अलग गति से चल रहे हैं।

एकसमान गति से पिंड की गति स्थिर रहती है।

यदि एक साइकिल चालक 5 सेकंड में 25 मीटर की दूरी तय करता है, तो उसकी गति 25m/5s = 5m/s होगी।

एकसमान गति के दौरान गति निर्धारित करने के लिए, एक निश्चित अवधि में शरीर द्वारा तय की गई दूरी को इस अवधि से विभाजित किया जाना चाहिए:

गति = पथ/समय.

गति को v से, पथ को s से, समय को t से दर्शाया जाता है। गति ज्ञात करने का सूत्र इस प्रकार दिखेगा:

एकसमान गति के दौरान किसी पिंड की गति उस पथ और उस समय के अनुपात के बराबर होती है जिसके दौरान यह पथ तय किया जाता है।

में अंतर्राष्ट्रीय व्यवस्था(SI) गति मीटर प्रति सेकंड (m/s) में मापी जाती है।

इसका मतलब यह है कि गति की इकाई ऐसी एकसमान गति की गति मानी जाती है कि एक सेकंड में शरीर 1 मीटर की दूरी तय करता है।

किसी पिंड की गति को किलोमीटर प्रति घंटा (किमी/घंटा), किलोमीटर प्रति सेकंड (किमी/सेकेंड), सेंटीमीटर प्रति सेकंड (सेमी/सेकेंड) में भी मापा जा सकता है।

उदाहरण। एक ट्रेन, समान रूप से चलते हुए, 2 घंटे में 108 किमी की दूरी तय करती है। ट्रेन की गति की गणना करें.

तो, s = 108 किमी; टी = 2 घंटे; वी = ?

समाधान। वी = एस/टी, वी = 108 किमी/2 घंटा = 54 किमी/घंटा। बस और आसानी से.

अब, आइए ट्रेन की गति को एसआई इकाइयों में व्यक्त करें, यानी हम किलोमीटर को मीटर में और घंटों को सेकंड में बदल देंगे:

54 किमी/घंटा = 54000 मीटर/3600 सेकेंड = 15 मीटर/सेकेंड।

उत्तर: वी = 54 किमी/घंटा, या 15 मीटर/सेकेंड।

इस प्रकार, गति का संख्यात्मक मान चयनित इकाई पर निर्भर करता है।

गति को छोड़कर अंकीय मूल्य, एक दिशा है.

उदाहरण के लिए, यदि आपको यह इंगित करने की आवश्यकता है कि व्लादिवोस्तोक से प्रस्थान करने वाला विमान 2 घंटे में कहाँ होगा, तो आपको न केवल इसकी गति का मूल्य, बल्कि इसके गंतव्य का भी संकेत देना होगा, अर्थात। इसकी दिशा. वे मात्राएँ जिनमें संख्यात्मक मान (मापांक) के अतिरिक्त एक दिशा भी होती है, सदिश कहलाती हैं।

गति एक सदिश भौतिक राशि है.

सभी वेक्टर मात्राएँ एक तीर के साथ संबंधित अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट की जाती हैं। उदाहरण के लिए, गति को तीर के साथ प्रतीक v द्वारा दर्शाया जाता है, और वेग मॉड्यूल को उसी अक्षर से दर्शाया जाता है, लेकिन तीर v के बिना।

कुछ भौतिक राशियों की कोई दिशा नहीं होती। उन्हें केवल एक संख्यात्मक मान द्वारा चित्रित किया जाता है। ये समय, आयतन, लंबाई आदि हैं। ये अदिश हैं।

यदि, जब कोई पिंड चलता है, तो उसकी गति पथ के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में बदल जाती है, तो ऐसी गति असमान होती है। किसी पिंड की असमान गति को दर्शाने के लिए औसत गति की अवधारणा पेश की गई है।

उदाहरण के लिए, मॉस्को से सेंट पीटर्सबर्ग तक एक ट्रेन 80 किमी/घंटा की गति से यात्रा करती है। उनका मतलब किस गति से है? आख़िरकार, रुकने पर ट्रेन की गति शून्य होती है, रुकने के बाद बढ़ती है, और रुकने से पहले कम हो जाती है।

इस स्थिति में, ट्रेन असमान रूप से चल रही है, जिसका अर्थ है कि 80 किमी/घंटा की गति ट्रेन की औसत गति है।

यह लगभग उसी तरह निर्धारित होता है जैसे एकसमान गति के दौरान गति।

असमान गति के दौरान किसी पिंड की औसत गति निर्धारित करने के लिए, तय की गई पूरी दूरी को गति के पूरे समय से विभाजित किया जाना चाहिए:

यह याद रखना चाहिए कि केवल एकसमान गति के साथ ही किसी भी समयावधि में एस/टी अनुपात स्थिर रहेगा।

किसी पिंड की असमान गति के साथ, औसत गति पूरे समय अवधि में शरीर की गति को दर्शाती है। वह यह नहीं बताती कि शव अंदर कैसे आया विभिन्न क्षणइस अवधि का समय.

तालिका 1 कुछ पिंडों की गति की औसत गति दिखाती है।

तालिका नंबर एक

कुछ पिंडों की गति की औसत गति, ध्वनि, रेडियो तरंगों और प्रकाश की गति।

आंदोलन के मार्ग और समय की गणना.

यदि एकसमान गति के दौरान किसी पिंड की गति और समय ज्ञात हो तो उसके द्वारा तय की गई दूरी ज्ञात की जा सकती है।

चूँकि v = s/t, पथ सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

एकसमान गति के दौरान किसी पिंड द्वारा तय की गई दूरी निर्धारित करने के लिए, पिंड की गति को उसकी गति के समय से गुणा करना होगा।

अब, यह जानते हुए कि s = vt, हम वह समय ज्ञात कर सकते हैं जिसके दौरान शरीर गति करता है, अर्थात।

असमान गति के दौरान समय निर्धारित करने के लिए, पिंड द्वारा तय की गई दूरी को उसकी गति की गति से विभाजित किया जाना चाहिए।

यदि कोई पिंड असमान रूप से चलता है, तो उसकी गति की औसत गति और जिस समय यह गति होती है, उसे जानकर पथ खोजें:

इस सूत्र का उपयोग करके, आप वह समय निर्धारित कर सकते हैं जब शरीर असमान रूप से चलता है:

जड़ता.

अवलोकनों और प्रयोगों से पता चलता है कि किसी पिंड की गति अपने आप में नहीं बदल सकती।

ट्रॉलियों के साथ अनुभव. जड़ता.

एक सॉकर बॉल मैदान पर पड़ी है। एक किक के साथ, फुटबॉल खिलाड़ी इसे गति में सेट करता है। लेकिन गेंद स्वयं अपनी गति नहीं बदलेगी और तब तक हिलना शुरू नहीं करेगी जब तक कि अन्य पिंड उस पर कार्य न करें। बंदूक की बैरल में डाली गई गोली तब तक बाहर नहीं निकलेगी जब तक पाउडर गैसों द्वारा उसे बाहर न धकेल दिया जाए।

इस प्रकार, गेंद और गोली दोनों की अपनी गति नहीं होती है जब तक कि उन पर अन्य निकायों द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है।

जमीन पर लुढ़कती एक सॉकर गेंद जमीन से घर्षण के कारण रुक जाती है।

एक पिंड अपनी गति कम कर देता है और अपने आप नहीं, बल्कि अन्य पिंडों के प्रभाव में रुकता है। दूसरे पिंड के प्रभाव में गति की दिशा भी बदल जाती है।

टेनिस बॉल रैकेट से टकराने के बाद दिशा बदल लेती है। हॉकी खिलाड़ी की स्टिक से टकराने के बाद पक भी अपनी गति की दिशा बदल देता है। गैस अणु की गति की दिशा तब बदल जाती है जब वह किसी अन्य अणु या कंटेनर की दीवारों से टकराता है।

मतलब, किसी पिंड की गति (परिमाण और दिशा) में परिवर्तन उस पर दूसरे पिंड की क्रिया के परिणामस्वरूप होता है।

चलिए एक प्रयोग करते हैं. आइए बोर्ड को मेज पर एक कोण पर रखें। बोर्ड के अंत से थोड़ी दूरी पर, मेज पर रेत का ढेर रखें। गाड़ी को झुके हुए बोर्ड पर रखें। गाड़ी, झुके हुए बोर्ड से नीचे लुढ़कते हुए, रेत से टकराते हुए तुरंत रुक जाती है। गाड़ी की गति बहुत तेजी से कम हो जाती है. इसकी गति असमान है.

आइए रेत को समतल करें और गाड़ी को फिर से पिछली ऊंचाई से छोड़ दें। रुकने से पहले गाड़ी अब मेज के आर-पार अधिक दूरी तय करेगी। इसकी गति अधिक धीरे-धीरे बदलती है, और इसकी गति एकसमान के करीब हो जाती है।

यदि आप गाड़ी के रास्ते से रेत को पूरी तरह से हटा देते हैं, तो उसकी गति में एकमात्र बाधा मेज पर घर्षण होगी। गाड़ी और भी धीमी गति से रुकती है, और वह पहली और दूसरी बार की तुलना में आगे की यात्रा करेगी।

इसलिए, गाड़ी पर किसी अन्य वस्तु का प्रभाव जितना कम होगा, उसकी गति की गति उतनी ही अधिक बनी रहेगी और वह एकसमान के करीब होगी।

यदि अन्य पिंड उस पर बिल्कुल भी कार्य नहीं करेंगे तो कोई पिंड कैसे चलेगा? इसे प्रायोगिक तौर पर कैसे स्थापित किया जा सकता है? पिंडों की गति का अध्ययन करने के लिए गहन प्रयोग सबसे पहले जी. गैलीलियो द्वारा किए गए थे। उन्होंने यह स्थापित करना संभव बना दिया कि यदि किसी पिंड पर अन्य पिंडों द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है, तो वह या तो आराम की स्थिति में है या एक सीधी रेखा में और समान रूप से पृथ्वी के सापेक्ष चलता है।

किसी पिंड पर अन्य पिंडों की क्रिया के अभाव में भी उसकी गति बनाए रखने की घटना कहलाती है जड़ता.

जड़ता- लैटिन से जड़ता- गतिहीनता, निष्क्रियता।

इस प्रकार, किसी पिंड पर दूसरे पिंड की क्रिया के अभाव में उसकी गति को जड़त्व द्वारा गति कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, बंदूक से चलाई गई गोली तब भी उड़ती रहेगी, अपनी गति बनाए रखते हुए, यदि उस पर किसी अन्य पिंड - वायु (या बल्कि, गैस के अणु जो उसमें हैं) द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है। फलस्वरूप गोली की गति कम हो जाती है. साइकिल चालक पैडल चलाना बंद कर देता है और आगे बढ़ना जारी रखता है। यदि घर्षण बल उस पर कार्य नहीं करता तो वह अपनी गति को बनाए रखने में सक्षम होता।

इसलिए, यदि शरीर पर अन्य निकायों द्वारा कार्य नहीं किया जाता है, तो यह एक स्थिर गति से चलता है।

निकायों की परस्पर क्रिया.

आप पहले से ही जानते हैं कि असमान रूप से चलने पर, समय के साथ किसी पिंड की गति बदल जाती है। किसी पिंड की गति में परिवर्तन दूसरे पिंड के प्रभाव में होता है।

ट्रॉलियों के साथ अनुभव. गाड़ियाँ मेज के सापेक्ष चलती हैं।

चलिए एक प्रयोग करते हैं. हम गाड़ी में एक इलास्टिक प्लेट लगाएंगे। फिर हम इसे मोड़कर धागे से बांध देते हैं. गाड़ी मेज के सापेक्ष आराम की स्थिति में है। यदि इलास्टिक प्लेट सीधी हो जाए तो क्या गाड़ी चलेगी?

ऐसा करने के लिए, हम धागे को काट देंगे। प्लेट सीधी हो जायेगी. गाड़ी वहीं की वहीं रहेगी.

फिर हम मुड़ी हुई प्लेट के पास एक और समान गाड़ी रखेंगे। चलो फिर से धागा जला दें. इसके बाद दोनों गाड़ियाँ मेज के सापेक्ष चलने लगती हैं। वे के लिए रवाना हो रहे हैं अलग-अलग पक्ष.

गाड़ी की गति बदलने के लिए दूसरी बॉडी की आवश्यकता थी। अनुभव से पता चला है कि किसी पिंड की गति उस पर दूसरे पिंड (दूसरी गाड़ी) की क्रिया के परिणामस्वरूप ही बदलती है। अपने अनुभव में हमने देखा कि दूसरी गाड़ी भी चलने लगी। दोनों मेज के सापेक्ष हिलने लगे।

नाव का अनुभव. दोनों नावें चलने लगती हैं।

ट्रॉलियों एक दूसरे पर कार्रवाई करें, यानी वे बातचीत करते हैं। इसका मतलब यह है कि एक शरीर की दूसरे पर कार्रवाई एक तरफा नहीं हो सकती है, दोनों शरीर एक दूसरे पर कार्य करते हैं, यानी वे परस्पर क्रिया करते हैं।

हमने दो निकायों की परस्पर क्रिया के सबसे सरल मामले पर विचार किया। बातचीत से पहले, दोनों शरीर (गाड़ियाँ) एक दूसरे के सापेक्ष और मेज के सापेक्ष आराम की स्थिति में थे।

नाव का अनुभव. नाव छलांग के विपरीत दिशा में दूर चली जाती है।

उदाहरण के लिए, गोली चलाने से पहले बंदूक के सापेक्ष गोली भी आराम की स्थिति में थी। बातचीत करते समय (शॉट के दौरान), गोली और बंदूक अलग-अलग दिशाओं में चलती हैं। परिणाम पुनरावृत्ति की घटना है।

यदि एक नाव में बैठा व्यक्ति दूसरी नाव को धक्का देकर अपने से दूर कर दे तो परस्पर क्रिया होती है। दोनों नावें चलने लगती हैं।

यदि कोई व्यक्ति नाव से किनारे की ओर छलांग लगाता है तो नाव छलांग की विपरीत दिशा में चलती है। आदमी ने नाव पर अभिनय किया. बदले में नाव का प्रभाव भी व्यक्ति पर पड़ता है। यह एक ऐसी गति प्राप्त कर लेता है जो किनारे की ओर निर्देशित होती है।

इसलिए, परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, दोनों शरीर अपनी गति बदल सकते हैं।

शरीर का भार। द्रव्यमान की इकाई.

जब दो पिंड परस्पर क्रिया करते हैं, तो पहले और दूसरे पिंड की गति हमेशा बदलती रहती है।

ट्रॉलियों के साथ अनुभव. एक दूसरे से बड़ा है.

अंतःक्रिया के बाद, एक पिंड ऐसी गति प्राप्त कर लेता है जो दूसरे पिंड की गति से काफी भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, धनुष से गोली चलाने के बाद, तीर की गति उस गति से कहीं अधिक होती है जो धनुष की डोरी परस्पर क्रिया के बाद प्राप्त करती है।

ऐसा क्यों हो रहा है? आइए अनुच्छेद 18 में वर्णित प्रयोग को अंजाम दें। अभी, चलो गाड़ियाँ लेते हैं विभिन्न आकार. धागे के जलने के बाद गाड़ियाँ अलग-अलग गति से चली जाती हैं। एक कार्ट जो इंटरेक्शन के बाद धीमी गति से चलती है, कहलाती है अधिक विशाल. उसके पास और भी बहुत कुछ है वज़न. एक गाड़ी जो परस्पर क्रिया के बाद अधिक गति से चलती है उसका द्रव्यमान कम होता है। इसका मतलब है कि गाड़ियों का द्रव्यमान अलग-अलग है।

परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप गाड़ियों द्वारा प्राप्त गति को मापा जा सकता है। इन गतियों का उपयोग इंटरैक्टिंग कार्ट के द्रव्यमान की तुलना करने के लिए किया जाता है।

उदाहरण।बातचीत से पहले गाड़ियों की गति शून्य होती है। परस्पर क्रिया के बाद, एक गाड़ी की गति 10 मीटर/सेकेंड हो गई, और दूसरी की गति 20 मीटर/सेकेंड हो गई। चूँकि दूसरी गाड़ी ने जो गति अर्जित की यदि पहली गाड़ी की गति 2 गुना अधिक है, तो उसका द्रव्यमान पहली गाड़ी के द्रव्यमान से 2 गुना कम है।

यदि, अंतःक्रिया के बाद, प्रारंभ में स्थिर गाड़ियों के वेग समान हैं, तो उनका द्रव्यमान भी समान है। इस प्रकार, चित्र 42 में दर्शाए गए प्रयोग में, परस्पर क्रिया के बाद गाड़ियाँ एक दूसरे से दूर चली जाती हैं समान गति से. इसलिए, उनका जनसमूह समान था। यदि अंतःक्रिया के बाद शव प्राप्त हो गए अलग-अलग गति, तो उनका द्रव्यमान भिन्न होता है।

अंतर्राष्ट्रीय मानक किलोग्राम. चित्र में: अमेरिकी किलोग्राम मानक।

पहले पिंड की गति दूसरे पिंड की गति से कितनी गुना अधिक (कम) है, पहले पिंड का द्रव्यमान दूसरे पिंड के द्रव्यमान से कितने गुना कम (अधिक) है।

कैसे शरीर की गति कम बदलती हैअंतःक्रिया करते समय, इसका द्रव्यमान उतना ही अधिक होता है। ऐसे शरीर को कहा जाता है अधिक निष्क्रिय.

और इसके विपरीत शरीर की गति अधिक बदलती हैअंतःक्रिया के दौरान, इसका द्रव्यमान जितना कम होगा, उतना अधिक होगा कमयह अक्रिय.

इसका मतलब यह है कि सभी निकायों में बातचीत करते समय अपनी गति को अलग-अलग तरीके से बदलने की विशेषता होती है। इस संपत्ति को कहा जाता है जड़ता.

शरीर का द्रव्यमान एक भौतिक मात्रा है जो इसकी जड़ता को दर्शाती है।

आपको पता होना चाहिए कि कोई भी पिंड: पृथ्वी, मनुष्य, पुस्तक, आदि। - द्रव्यमान है.

द्रव्यमान को m अक्षर से दर्शाया जाता है। द्रव्यमान की SI इकाई किलोग्राम है ( 1 किलोग्राम).

किलोग्राम- यह मानक का द्रव्यमान है. मानक दो धातुओं के मिश्र धातु से बना है: प्लैटिनम और इरिडियम। अंतर्राष्ट्रीय मानक किलोग्राम का भंडारण सेव्रेस (पेरिस के निकट) में किया जाता है। 40 से अधिक अंतरराष्ट्रीय मानक से बनाए गए हैं सटीक प्रतिलिपियाँ, को भेजा गया विभिन्न देश. अंतर्राष्ट्रीय मानक की प्रतियों में से एक हमारे देश में मेट्रोलॉजी संस्थान में स्थित है। सेंट पीटर्सबर्ग में डी.आई. मेंडेलीव।

व्यवहार में, द्रव्यमान की अन्य इकाइयों का उपयोग किया जाता है: टन (टी), ग्राम (जी), मिलीग्राम (एमजी).

1 टी	= 1000 किग्रा (10 3 किग्रा)	1 ग्रा	= 0.001 किग्रा (10 -3 किग्रा)
1 किलोग्राम	= 1000 ग्राम (10 3 ग्राम)	1 मिलीग्राम	= 0.001 ग्राम (10 -3 ग्राम)
1 किलोग्राम	= 1,000,000 मिलीग्राम (10 6 मिलीग्राम)	1 मिलीग्राम	= 0.000001 किग्रा (10 -6 किग्रा)

भविष्य में भौतिकी का अध्ययन करते समय द्रव्यमान की अवधारणा और अधिक गहराई से सामने आएगी।

तराजू पर शरीर का वजन मापना।

शरीर के वजन को मापने के लिए आप पैराग्राफ 19 में वर्णित विधि का उपयोग कर सकते हैं।

प्रशिक्षण तराजू.

परस्पर क्रिया के दौरान पिंडों द्वारा अर्जित वेगों की तुलना करके, वे यह निर्धारित करते हैं कि एक पिंड का द्रव्यमान दूसरे पिंड के द्रव्यमान से कितनी गुना अधिक (या कम) है। किसी पिंड के द्रव्यमान को इस प्रकार मापना संभव है यदि परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों में से किसी एक का द्रव्यमान ज्ञात हो। इस प्रकार विज्ञान में द्रव्यमान का निर्धारण किया जाता है खगोलीय पिंड, साथ ही अणु और परमाणु भी।

व्यवहार में, तराजू का उपयोग करके शरीर का वजन पाया जा सकता है। तुला राशि वाले हैं विभिन्न प्रकार के: शैक्षिक, चिकित्सा, विश्लेषणात्मक, फार्मास्युटिकल, इलेक्ट्रॉनिक, आदि।

वज़न का विशेष सेट.

आइए प्रशिक्षण पैमानों पर विचार करें। मुख्य अंशऐसा तराजू एक घुमाव वाली भुजा है। घुमाव के मध्य में एक तीर लगा होता है - एक सूचक जो दायीं या बायीं ओर चलता है। कप को घुमाव के सिरों से लटकाया जाता है। तराजू किस स्थिति में संतुलन में होंगे?

आइए उन गाड़ियों को तराजू पर रखें जिनका प्रयोग प्रयोग में किया गया था (देखें § 18)। चूंकि बातचीत के दौरान गाड़ियों की गति समान थी, इसलिए हमें पता चला कि उनका द्रव्यमान समान है। इसलिए, तराजू संतुलन में रहेगा. इसका मतलब यह है कि तराजू पर पड़े पिंडों का द्रव्यमान एक दूसरे के बराबर है।

अब, पैमाने के एक पलड़े पर, हम उस पिंड को रखते हैं जिसका द्रव्यमान हमें ज्ञात करना है। हम उन बाटों को, जिनका द्रव्यमान ज्ञात है, दूसरे पर तब तक रखेंगे जब तक कि तराजू संतुलन में न आ जाए। अत: तौले गए पिंड का द्रव्यमान बराबर होगा कुल द्रव्यमानवजन.

वजन करते समय, बाटों के एक विशेष सेट का उपयोग किया जाता है।

अलग-अलग पिंडों को तौलने के लिए अलग-अलग पैमाने डिज़ाइन किए गए हैं, दोनों बहुत भारी और बहुत हल्के। इसलिए, उदाहरण के लिए, गाड़ी के तराजू का उपयोग करके, आप 50 टन से 150 टन तक की गाड़ी का द्रव्यमान निर्धारित कर सकते हैं, 1 मिलीग्राम के बराबर एक मच्छर का द्रव्यमान, विश्लेषणात्मक तराजू का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है।

पदार्थ का घनत्व.

हम समान आयतन के दो सिलेंडरों का वजन करते हैं। एक एल्युमीनियम और दूसरा सीसा।

हमारे चारों ओर के शरीर बने हैं विभिन्न पदार्थ: लकड़ी, लोहा, रबर, आदि।

किसी भी पिंड का द्रव्यमान न केवल उसके आकार पर निर्भर करता है, बल्कि इस बात पर भी निर्भर करता है कि वह किस पदार्थ से बना है। इसलिए, ऐसे पिंड जिनका आयतन समान है, लेकिन वे शामिल हैं विभिन्न पदार्थ, अलग-अलग द्रव्यमान हैं।

आइए यह प्रयोग करें. आइए समान आयतन के, लेकिन विभिन्न पदार्थों से बने दो सिलेंडरों को तोलें। उदाहरण के लिए, एक एल्यूमीनियम से बना है, दूसरा सीसे से बना है। अनुभव से पता चलता है कि एल्युमीनियम का द्रव्यमान सीसे से कम होता है, अर्थात एल्युमीनियम सीसे से हल्का होता है।

एक ही समय में, विभिन्न पदार्थों से बने समान द्रव्यमान वाले पिंडों के आयतन अलग-अलग होते हैं।

1 टन वजनी लोहे की बीम 0.13 घन मीटर घेरती है। और 1 टन वजनी बर्फ का आयतन 1.1 घन मीटर होता है।

इस प्रकार, 1 टन वजन वाली लोहे की छड़ का आयतन 0.13 मीटर 3 है, और 1 टन के समान द्रव्यमान वाली बर्फ का आयतन 1.1 मीटर 3 है। बर्फ का आयतन लोहे की छड़ के आयतन का लगभग 9 गुना है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अलग-अलग पदार्थों का घनत्व अलग-अलग हो सकता है।

इससे यह पता चलता है कि विभिन्न पदार्थों से बने, उदाहरण के लिए, 1 मीटर 3 आयतन वाले पिंडों का द्रव्यमान अलग-अलग होता है। चलिए एक उदाहरण देते हैं. 1 m3 आयतन वाले एल्युमीनियम का द्रव्यमान 2700 किलोग्राम है, समान आयतन वाले सीसे का द्रव्यमान 11,300 किलोग्राम है। अर्थात्, समान आयतन (1 m3) के साथ, सीसे का द्रव्यमान एल्यूमीनियम के द्रव्यमान से लगभग 4 गुना अधिक होता है।

घनत्व किसी निश्चित आयतन में लिए गए पदार्थ के द्रव्यमान को दर्शाता है।

आप किसी पदार्थ का घनत्व कैसे ज्ञात कर सकते हैं?

उदाहरण। एक संगमरमर के स्लैब का आयतन 2 मीटर 3 है और इसका द्रव्यमान 5400 किलोग्राम है। संगमरमर का घनत्व निर्धारित करना आवश्यक है।

तो, हम जानते हैं कि 2m3 आयतन वाले संगमरमर का द्रव्यमान 5400 किलोग्राम है। इसका मतलब यह है कि 1 मीटर 3 संगमरमर का द्रव्यमान 2 गुना कम होगा। हमारे मामले में - 2700 किग्रा (5400:2 = 2700)। इस प्रकार, संगमरमर का घनत्व 2700 किलोग्राम प्रति 1 मी 3 होगा।

इसका मतलब यह है कि यदि किसी पिंड का द्रव्यमान और उसका आयतन ज्ञात हो, तो घनत्व निर्धारित किया जा सकता है।

किसी पदार्थ का घनत्व ज्ञात करने के लिए, आपको पिंड के द्रव्यमान को उसके आयतन से विभाजित करना होगा।

घनत्व एक भौतिक मात्रा है जो किसी पिंड के द्रव्यमान और उसके आयतन के अनुपात के बराबर होती है:

घनत्व = द्रव्यमान/आयतन.

आइए हम इस अभिव्यक्ति में शामिल मात्राओं को अक्षरों द्वारा निरूपित करें: पदार्थ का घनत्व ρ (ग्रीक अक्षर "rho") है, शरीर का द्रव्यमान m है, इसका आयतन V है। फिर हमें घनत्व की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त होता है:

किसी पदार्थ के घनत्व की SI इकाई किलोग्राम प्रति घन मीटर (1kg/m3) है।

किसी पदार्थ का घनत्व अक्सर ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर (1g/cm3) में व्यक्त किया जाता है।

यदि किसी पदार्थ का घनत्व kg/m3 में व्यक्त किया जाता है, तो इसे निम्नानुसार g/cm3 में परिवर्तित किया जा सकता है।

उदाहरण। चाँदी का घनत्व 10,500 kg/m3 है। इसे g/cm3 में व्यक्त करें।

10,500 किग्रा = 10,500,000 ग्राम (या 10.5 * 10 6 ग्राम),

1m3 = 1,000,000 सेमी3 (या 10 6 सेमी3)।

तब ρ = 10,500 किग्रा/मीटर 3 = 10.5 * 10 6/10 6 ग्राम/सेमी 3 = 10.5 ग्राम/सेमी 3।

यह याद रखना चाहिए कि ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में एक ही पदार्थ का घनत्व अलग-अलग होता है। इस प्रकार, बर्फ का घनत्व 900 किलोग्राम/घन मीटर, पानी का घनत्व 1000 किलोग्राम/घन मीटर और जल वाष्प का घनत्व 0.590 किलोग्राम/घन मीटर है। हालाँकि ये सभी एक ही पदार्थ - जल की अवस्थाएँ हैं।

नीचे कुछ ठोस, तरल और गैसों के घनत्व की तालिकाएँ दी गई हैं।

तालिका 2

कुछ ठोस पदार्थों का घनत्व (सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर, t = 20 °C)

ठोस	ρ, किग्रा/मीटर 3	ρ, जी/सेमी 3	ठोस	ρ, किग्रा/मीटर 3	ρ, जी/सेमी 3
आज़मियम	22 600	22,6	संगमरमर	2700	2,7
इरिडियम	22 400	22,4	खिड़की का शीशा	2500	2,5
प्लैटिनम	21 500	21,5	चीनी मिटटी	2300	2,3
सोना	19 300	19,3	ठोस	2300	2,3
नेतृत्व करना	11 300	11,3	ईंट	1800	1,8
चाँदी	10 500	10,5	परिष्कृत चीनी	1600	1,6
ताँबा	8900	8,9	प्लेक्सीग्लास	1200	1,2
पीतल	8500	8,5	कैप्रोन	1100	1,1
इस्पात लोहे	7800	7,8	polyethylene	920	0,92
टिन	7300	7,3	तेल	900	0,90
जस्ता	7100	7,2	बर्फ़	900	0,90
कच्चा लोहा	7000	7	ओक (सूखा)	700	0,70
कोरन्डम	4000	4	पाइन (सूखा)	400	0,40
अल्युमीनियम	2700	2,7	कॉर्क	240	0,24

टेबल तीन

कुछ तरल पदार्थों का घनत्व (सामान्य वायुमंडलीय दबाव t=20°C पर)

तालिका 4

कुछ गैसों का घनत्व (सामान्य वायुमंडलीय दबाव t=20°C पर)

इसके घनत्व के आधार पर द्रव्यमान और आयतन की गणना।

विभिन्न व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए पदार्थों के घनत्व को जानना बहुत महत्वपूर्ण है। एक इंजीनियर, किसी मशीन को डिज़ाइन करते समय, सामग्री के घनत्व और आयतन के आधार पर पहले से ही द्रव्यमान की गणना कर सकता है भविष्य की कार. बिल्डर यह निर्धारित कर सकता है कि निर्माणाधीन इमारत का वजन कितना होगा।

इसलिए, किसी पदार्थ के घनत्व और किसी पिंड के आयतन को जानकर, उसका द्रव्यमान निर्धारित करना हमेशा संभव होता है।

चूँकि किसी पदार्थ का घनत्व सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है ρ = एम/वी, तो यहां से आप द्रव्यमान अर्थात द्रव्यमान ज्ञात कर सकते हैं।

एम = ρV.

किसी पिंड के द्रव्यमान की गणना करने के लिए, यदि उसका आयतन और घनत्व ज्ञात है, तो घनत्व को आयतन से गुणा किया जाना चाहिए।

उदाहरण। 120 सेमी3 आयतन वाले स्टील के हिस्से का द्रव्यमान निर्धारित करें।

तालिका 2 से हम पाते हैं कि स्टील का घनत्व 7.8 ग्राम/सेमी 3 है। आइए समस्या की स्थितियों को लिखें और इसका समाधान करें।

दिया गया:

वी = 120 सेमी 3;

ρ = 7.8 ग्राम/सेमी3;

समाधान:

मी = 120 सेमी 3 7.8 ग्राम/सेमी 3 = 936 ग्राम।

उत्तर: एम= 936 ग्राम

यदि किसी पिंड का द्रव्यमान तथा उसका घनत्व ज्ञात हो तो पिंड का आयतन सूत्र से व्यक्त किया जा सकता है एम = ρV, अर्थात। शरीर का आयतन बराबर होगा:

वी = एम/ρ.

किसी पिंड के आयतन की गणना करने के लिए यदि उसका द्रव्यमान और घनत्व ज्ञात है, तो द्रव्यमान को घनत्व से विभाजित किया जाना चाहिए।

उदाहरण। बोतल में भरने वाले सूरजमुखी तेल का द्रव्यमान 930 ग्राम है, बोतल का आयतन निर्धारित करें।

तालिका 3 के अनुसार, हम पाते हैं कि सूरजमुखी तेल का घनत्व 0.93 ग्राम/सेमी 3 है।

आइए समस्या की स्थितियों को लिखें और इसका समाधान करें।

दिया गया:

ρ = 0.93 ग्राम/सेमी 3

समाधान:

वी = 930/0.93 ग्राम/सेमी 3 = 1000 सेमी 3 = 1 लीटर।

उत्तर: वी= 1 ली.

आयतन निर्धारित करने के लिए, एक नियम के रूप में, एक सूत्र का उपयोग किया जाता है, ऐसे मामलों में जहां सरल माप का उपयोग करके आयतन ज्ञात करना मुश्किल होता है।

बल।

हममें से प्रत्येक व्यक्ति लगातार एक-दूसरे पर निकायों की कार्रवाई के विभिन्न मामलों का सामना करता है। अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, किसी पिंड की गति की गति बदल जाती है। आप पहले से ही जानते हैं कि किसी पिंड की गति जितनी अधिक बदलती है, उसका द्रव्यमान उतना ही कम होता है। आइए कुछ उदाहरण देखें जो यह साबित करते हैं।

हम ट्रॉली को अपने हाथों से धक्का देकर उसे गति प्रदान कर सकते हैं। मानव हाथ के प्रभाव में ट्रॉली की गति बदल जाती है।

पानी में डाले गए प्लग पर पड़ा लोहे का एक टुकड़ा चुंबक द्वारा आकर्षित होता है। लोहे का एक टुकड़ा और एक कॉर्क चुंबक के प्रभाव में अपनी गति बदलते हैं।

अपने हाथ से स्प्रिंग पर क्रिया करके आप इसे संपीड़ित कर सकते हैं। सबसे पहले, वसंत का अंत चलता है। फिर गति को उसके बाकी हिस्सों में स्थानांतरित कर दिया जाता है। एक संपीड़ित स्प्रिंग, जब सीधा किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक गेंद को गति में सेट कर सकता है।

जब स्प्रिंग को संपीड़ित किया गया, तो कार्य करने वाला अंग मानव हाथ था। जब स्प्रिंग सीधा हो जाता है, तो कार्य करने वाला शरीर स्प्रिंग ही होता है। वह गेंद को गति प्रदान करती है।

आप उड़ती हुई गेंद की गति को रोकने या उसकी दिशा बदलने के लिए अपने रैकेट या हाथ का उपयोग कर सकते हैं।

दिए गए सभी उदाहरणों में, एक शरीर, दूसरे शरीर के प्रभाव में, चलना शुरू कर देता है, रुक जाता है, या अपनी गति की दिशा बदल देता है।

इस प्रकार, जब कोई पिंड अन्य पिंडों के साथ संपर्क करता है तो उसकी गति बदल जाती है।

अक्सर यह संकेत नहीं दिया जाता है कि किस शरीर ने और इस शरीर पर कैसे कार्य किया। यह बस यही कहता है किसी पिंड पर कोई बल कार्य करता है या उस पर कोई बल लगाया जाता है. इसका मतलब यह है कि बल पर विचार किया जा सकता है गति में परिवर्तन के कारण के रूप में।

हम ट्रॉली को अपने हाथों से धक्का देकर उसे क्रियान्वित कर सकते हैं।

लोहे के टुकड़े और चुंबक के साथ प्रयोग करें।

वसंत के साथ प्रयोग करें. हमने गेंद को गति में सेट किया।

रैकेट और उड़ने वाली गेंद के साथ अनुभव।

किसी पिंड पर कार्य करने वाला बल न केवल उसके शरीर की गति को बदल सकता है, बल्कि उसके अलग-अलग हिस्सों को भी बदल सकता है।

किसी सहारे पर पड़ा हुआ बोर्ड उस समय झुक जाता है जब कोई व्यक्ति उस पर बैठता है।

उदाहरण के लिए, यदि आप इरेज़र या प्लास्टिसिन के टुकड़े पर अपनी उंगलियाँ दबाते हैं, तो यह सिकुड़ जाएगा और अपना आकार बदल लेगा। यह कहा जाता है विकृति.

विकृति शरीर के आकार और आकार में कोई भी परिवर्तन है।

चलिए एक और उदाहरण देते हैं. यदि कोई व्यक्ति या कोई अन्य भार उस पर बैठता है तो सहारे पर पड़ा हुआ बोर्ड झुक जाता है। बोर्ड का मध्य भाग किनारों की तुलना में अधिक दूरी तक चलता है।

किसी बल के प्रभाव में, एक ही समय में विभिन्न पिंडों की गति समान रूप से बदल सकती है। ऐसा करने के लिए, इन निकायों पर विभिन्न बल लगाना आवश्यक है।

तो गति में स्थापित करने के लिए ट्रक, एक यात्री कार की तुलना में अधिक बल की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि बल का संख्यात्मक मान भिन्न हो सकता है: अधिक या कम। ताकत क्या है?

बल पिंडों की परस्पर क्रिया का एक माप है।

बल एक भौतिक मात्रा है, जिसका अर्थ है कि इसे मापा जा सकता है।

चित्र में, बल को अंत में एक तीर के साथ एक सीधी रेखा खंड के रूप में दिखाया गया है।

गति की तरह बल भी है वेक्टर क्वांटिटी. इसकी विशेषता न केवल संख्यात्मक मान है, बल्कि दिशा भी है। बल को अक्षर F द्वारा एक तीर से दर्शाया जाता है (जैसा कि हमें याद है, तीर दिशा को दर्शाता है), और इसके मॉड्यूल को भी अक्षर F द्वारा दर्शाया जाता है, लेकिन तीर के बिना।

बल के बारे में बात करते समय यह बताना ज़रूरी है कि बल शरीर के किस बिंदु पर लगाया गया है।

चित्र में, बल को अंत में एक तीर के साथ एक सीधी रेखा खंड के रूप में दर्शाया गया है। खंड की शुरुआत - बिंदु ए बल के अनुप्रयोग का बिंदु है। खंड की लंबाई परंपरागत रूप से एक निश्चित पैमाने पर बल के मापांक को दर्शाती है।

इसलिए, किसी पिंड पर लगने वाले बल का परिणाम उसके मापांक, दिशा और अनुप्रयोग बिंदु पर निर्भर करता है।

गुरुत्वाकर्षण की घटना. गुरुत्वाकर्षण।

आइए पत्थर को अपने हाथों से मुक्त करें - यह जमीन पर गिर जाएगा।

यदि तुम अपने हाथ से पत्थर छोड़ोगे तो वह भूमि पर गिर जायेगा। यही बात किसी अन्य शरीर के साथ भी होगी. यदि गेंद क्षैतिज रूप से फेंकी जाती है, तो वह सीधी और समान रूप से नहीं चलती है। इसका प्रक्षेप पथ एक वक्र रेखा होगी।

पत्थर एक घुमावदार रेखा के साथ उड़ता है।

कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह भी सीधी रेखा में नहीं उड़ता, वह पृथ्वी के चारों ओर उड़ता है।

एक कृत्रिम उपग्रह पृथ्वी के चारों ओर घूमता है।

देखी गई घटना का कारण क्या है? ये रही चीजें। इन पिंडों पर एक बल द्वारा कार्य किया जाता है - पृथ्वी की ओर गुरुत्वाकर्षण बल। पृथ्वी की ओर गुरुत्वाकर्षण के कारण पिंड पृथ्वी से ऊपर उठते हैं और फिर नीचे गिर जाते हैं। और साथ ही, इसी आकर्षण के कारण हम पृथ्वी पर चलते हैं, और अनंत अंतरिक्ष में नहीं उड़ते, जहां सांस लेने के लिए हवा नहीं है।

पेड़ों की पत्तियाँ पृथ्वी पर गिरती हैं क्योंकि पृथ्वी उन्हें आकर्षित करती है। पृथ्वी की ओर गुरुत्वाकर्षण के कारण नदियों में पानी बहता है।

पृथ्वी किसी भी पिंड को अपनी ओर आकर्षित करती है: घर, लोग, चंद्रमा, सूर्य, समुद्र और महासागरों में पानी, आदि। बदले में, पृथ्वी इन सभी पिंडों की ओर आकर्षित होती है।

आकर्षण न केवल पृथ्वी और सूचीबद्ध निकायों के बीच मौजूद है। सभी शरीर एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। चंद्रमा और पृथ्वी एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं। चंद्रमा के प्रति पृथ्वी का आकर्षण पानी के उतार-चढ़ाव का कारण बनता है। महासागरों और समुद्रों में पानी का विशाल द्रव्यमान दिन में दो बार कई मीटर तक बढ़ जाता है। आप अच्छी तरह से जानते हैं कि पृथ्वी और अन्य ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं, इसकी और एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं।

ब्रह्मांड में सभी पिंडों का एक दूसरे के प्रति आकर्षण को सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है।

अंग्रेजी वैज्ञानिक आइजैक न्यूटन सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम को सिद्ध और स्थापित करने वाले पहले व्यक्ति थे।

इस कानून के अनुसार, इन पिंडों का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, पिंडों के बीच आकर्षण बल उतना ही अधिक होगा। यदि पिंडों के बीच की दूरी बढ़ जाती है तो उनके बीच आकर्षण बल कम हो जाते हैं।

पृथ्वी पर रहने वाले प्रत्येक व्यक्ति के लिए, सबसे महत्वपूर्ण मूल्यों में से एक पृथ्वी के प्रति गुरुत्वाकर्षण बल है।

पृथ्वी जिस बल से किसी पिंड को अपनी ओर आकर्षित करती है उसे गुरुत्वाकर्षण कहते हैं।

गुरुत्वाकर्षण को अक्षर F द्वारा सूचकांक के साथ दर्शाया जाता है: Fगुरुत्वाकर्षण। यह हमेशा लंबवत नीचे की ओर निर्देशित होता है।

ग्लोब ध्रुवों पर थोड़ा चपटा है, इसलिए ध्रुवों पर स्थित पिंड पृथ्वी के केंद्र से थोड़ा करीब स्थित हैं। इसलिए, ध्रुव पर गुरुत्वाकर्षण भूमध्य रेखा या अन्य अक्षांशों की तुलना में थोड़ा अधिक होता है। किसी पर्वत की चोटी पर गुरुत्वाकर्षण बल उसके तलहटी की तुलना में थोड़ा कम होता है।

गुरुत्वाकर्षण बल किसी दिए गए पिंड के द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक होता है।

यदि हम दो पिंडों की तुलना करें अलग-अलग वजन, तो अधिक द्रव्यमान वाला पिंड भारी होता है। कम द्रव्यमान वाला पिंड हल्का होता है।

एक पिंड का द्रव्यमान दूसरे पिंड के द्रव्यमान से कितने गुना अधिक होता है, पहले पिंड पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल दूसरे पिंड पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल से कितने गुना अधिक होता है। जब पिंडों का द्रव्यमान समान होता है, तो उन पर कार्य करने वाला गुरुत्वाकर्षण बल भी समान होता है।

लोचदार बल. हुक का नियम।

आप पहले से ही जानते हैं कि पृथ्वी पर सभी पिंड गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित हैं।

मेज़ पर पड़ी किताब भी गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होती है, लेकिन वह मेज़ से नहीं गिरती, बल्कि स्थिर अवस्था में होती है। चलो शरीर को एक धागे पर लटकाओ। यह गिरेगा नहीं.

हुक का नियम। अनुभव।

किसी सहारे पर पड़े या धागे पर लटके हुए शरीर आराम क्यों करते हैं? जाहिर है, गुरुत्वाकर्षण किसी अन्य बल द्वारा संतुलित होता है। यह किस प्रकार की शक्ति है और कहाँ से आती है?

आइए एक प्रयोग करें. समर्थन पर रखे क्षैतिज बोर्ड के बीच में एक वजन रखें। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, वजन नीचे की ओर बढ़ना शुरू हो जाएगा और बोर्ड झुक जाएगा, यानी। बोर्ड विकृत है. इस मामले में, एक बल उत्पन्न होता है जिसके साथ बोर्ड उस पर स्थित शरीर पर कार्य करता है। इस प्रयोग से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि, लंबवत नीचे की ओर निर्देशित गुरुत्वाकर्षण बल के अलावा, एक और बल वजन पर कार्य करता है। यह बल लंबवत ऊपर की ओर निर्देशित होता है। उसने गुरुत्वाकर्षण बल को संतुलित किया। इस बल को कहा जाता है लोचदार बल.

तो, वह बल जो किसी पिंड में उसकी विकृति के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है और पिंड को उसकी मूल स्थिति में लौटाने की प्रवृत्ति रखता है, लोचदार बल कहलाता है।

लोचदार बल को Fup सूचकांक के साथ अक्षर F द्वारा दर्शाया जाता है।

सपोर्ट (बोर्ड) जितना अधिक झुकता है और ज्यादा अधिकारलोच. यदि लोचदार बल शरीर पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर हो जाता है, तो समर्थन और शरीर रुक जाता है।

अब शरीर को एक धागे पर लटका देते हैं। धागा (निलंबन) खिंचता है। धागे (निलंबन) के साथ-साथ समर्थन में भी एक लोचदार बल उत्पन्न होता है। जब निलंबन को खींचा जाता है, तो लोचदार बल गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर होता है, फिर खिंचाव रुक जाता है। प्रत्यास्थ बल तभी उत्पन्न होता है जब पिंड विकृत हो जाते हैं। यदि शरीर की विकृति लुप्त हो जाती है तो प्रत्यास्थ बल भी लुप्त हो जाता है।

एक धागे से लटके हुए शरीर के साथ अनुभव।

विकृतियाँ हैं अलग - अलग प्रकार: खींचना, संपीड़न, कतरनी, झुकना और मरोड़।

हम पहले ही दो प्रकार की विकृति से परिचित हो चुके हैं - संपीड़न और झुकना। आप हाई स्कूल में इन और अन्य प्रकार की विकृतियों का अधिक विस्तार से अध्ययन करेंगे।

आइए अब यह जानने का प्रयास करें कि लोचदार बल किस पर निर्भर करता है।

अंग्रेजी वैज्ञानिक रॉबर्ट हुक न्यूटन के समकालीन, ने स्थापित किया कि कैसे लोच का बल विरूपण पर निर्भर करता है।

आइए अनुभव पर विचार करें। आइए एक रबर की रस्सी लें। हम इसका एक सिरा तिपाई में लगा देंगे। डोरी की मूल लंबाई l 0 थी। यदि आप रस्सी के मुक्त सिरे पर वजन के साथ एक कप लटकाते हैं, तो रस्सी लंबी हो जाएगी। इसकी लंबाई l के बराबर हो जाएगी. कॉर्ड एक्सटेंशन इस प्रकार पाया जा सकता है:

यदि आप कप पर वजन बदलते हैं, तो कॉर्ड की लंबाई भी बदल जाएगी, और इसलिए इसकी लम्बाई Δl भी बदल जाएगी।

अनुभव से पता चला है किसी पिंड को खींचने (या संपीड़ित करने) के दौरान लोचदार बल का मापांक शरीर की लंबाई में परिवर्तन के सीधे आनुपातिक होता है।

यह हुक का नियम है. हुक का नियम इस प्रकार लिखा गया है:

एफकंट्रोल = -kΔl,

शरीर का वजन वह बल है जिसके साथ शरीर, पृथ्वी के आकर्षण के कारण, किसी सहारे या निलंबन पर कार्य करता है।

जहां Δl शरीर का बढ़ाव (इसकी लंबाई में परिवर्तन) है, k आनुपातिकता गुणांक है, जिसे कहा जाता है कठोरता.

किसी पिंड की कठोरता उसके आकार और आकार के साथ-साथ उस सामग्री पर भी निर्भर करती है जिससे वह बनाया गया है।

हुक का नियम केवल प्रत्यास्थ विरूपण के लिए मान्य है। यदि, शरीर को विकृत करने वाली शक्तियों की समाप्ति के बाद, यह अपनी मूल स्थिति में लौट आता है, तो विकृति है लोचदार.

आप हाई स्कूल में हुक के नियम और विकृतियों के प्रकारों का अधिक विस्तार से अध्ययन करेंगे।

शरीर का वजन।

में रोजमर्रा की जिंदगी"वजन" की अवधारणा का प्रयोग अक्सर किया जाता है। आइए जानने का प्रयास करें कि यह मान क्या है। प्रयोगों में, जब किसी पिंड को किसी सहारे पर रखा गया, तो न केवल सहारा दब गया, बल्कि शरीर भी पृथ्वी की ओर आकर्षित हो गया।

एक विकृत, संपीड़ित शरीर एक बल के साथ समर्थन पर दबाव डालता है जिसे कहा जाता है शरीर का वजन . यदि किसी पिंड को धागे पर लटकाया जाए तो न केवल धागा खिंचता है, बल्कि शरीर भी खिंचता है।

शरीर का वजन वह बल है जिसके साथ शरीर, पृथ्वी के आकर्षण के कारण, किसी सहारे या निलंबन पर कार्य करता है।

शरीर का वजन एक वेक्टर भौतिक मात्रा है और इसे अक्षर P द्वारा दर्शाया जाता है, इस अक्षर के ऊपर दाईं ओर एक तीर है।

हालाँकि, इसे याद रखना चाहिए कि गुरुत्वाकर्षण बल शरीर पर लगाया जाता है और वजन समर्थन या निलंबन पर लगाया जाता है.

यदि शरीर और सहारा स्थिर हैं या समान रूप से और सीधी रेखा में चलते हैं, तो शरीर का वजन उसके संख्यात्मक मान में होता है बल के बराबरगुरुत्वाकर्षण, यानी

पी = एफ भारी

यह याद रखना चाहिए कि गुरुत्वाकर्षण शरीर और पृथ्वी के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम है।

तो, शरीर का वजन शरीर और समर्थन (निलंबन) की परस्पर क्रिया का परिणाम है। समर्थन (निलंबन) और शरीर विकृत हो जाते हैं, जिससे एक लोचदार बल की उपस्थिति होती है।

बल की इकाइयाँ. गुरुत्वाकर्षण और शरीर के वजन के बीच संबंध.

आप पहले से ही जानते हैं कि बल एक भौतिक मात्रा है। संख्यात्मक मान (मापांक) के अतिरिक्त इसकी एक दिशा भी होती है, अर्थात यह एक सदिश राशि है।

बल को, किसी भी भौतिक मात्रा की तरह, मापा जा सकता है और एक इकाई के रूप में लिए गए बल से तुलना की जा सकती है।

इकाइयों भौतिक मात्राहमेशा सशर्त चुनें. अतः, किसी भी बल को बल की एक इकाई के रूप में लिया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कोई एक निश्चित लंबाई तक खींचे गए स्प्रिंग के लोचदार बल को बल की एक इकाई के रूप में ले सकता है। बल की इकाई को किसी पिंड पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के रूप में भी लिया जा सकता है।

क्या आप जानते हैं कि बलकिसी पिंड की गति में परिवर्तन का कारण बनता है। इसीलिए बल की इकाई वह बल है जो 1 किलोग्राम वजन वाले पिंड की गति को 1 सेकंड में 1 मीटर/सेकेंड तक बदल देता है।

इस इकाई का नाम अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी न्यूटन के नाम पर रखा गया है। न्यूटन (1 एन). अन्य इकाइयों का भी अक्सर उपयोग किया जाता है - किलोन्यूटन (के.एन.), millinewtons (करोड़):

1 केएन = 1000 एन, 1 एन = 0.001 केएन।

आइए 1 एन में बल के परिमाण को निर्धारित करने का प्रयास करें। यह स्थापित किया गया है कि 1 एन गुरुत्वाकर्षण बल के लगभग बराबर है जो 1/10 किलोग्राम वजन वाले शरीर पर कार्य करता है, या अधिक सटीक रूप से 1/9.8 किलोग्राम (यानी, लगभग) 102 ग्राम).

यह याद रखना चाहिए कि किसी पिंड पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल निर्भर करता है भौगोलिक अक्षांश, जिस पर शरीर स्थित है। पृथ्वी की सतह से ऊँचाई बदलने पर गुरुत्वाकर्षण बल बदल जाता है।

यदि हम जानते हैं कि बल की इकाई 1 N है, तो किसी भी द्रव्यमान के पिंड पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल की गणना कैसे करें?

यह ज्ञात है कि, एक पिंड का द्रव्यमान दूसरे पिंड के द्रव्यमान से जितना गुना अधिक होता है, उतने ही गुना पहले पिंड पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल दूसरे पिंड पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल से अधिक होता है। इस प्रकार, यदि 1/9.8 किलोग्राम वजन वाला शरीर 1 एन के बराबर गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन है, तो 2/9.8 किलोग्राम वजन वाला शरीर 2 एन के बराबर गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन होगा।

5/9.8 किग्रा वजन वाले शरीर पर - गुरुत्वाकर्षण बल 5 एन, 5.5/9.8 किग्रा - 5.5 एन, आदि है। 9.8/9.8 किग्रा वजन वाले शरीर पर - 9.8 एन।

चूँकि 9.8/9.8 किग्रा = 1 किग्रा, तब 9.8 N के बराबर गुरुत्वाकर्षण बल 1 किलो वजन वाले शरीर पर कार्य करेगा. 1 किलो वजन वाले पिंड पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल का मान इस प्रकार लिखा जा सकता है: 9.8 N/kg।

इसका मतलब यह है कि यदि 1 किलोग्राम वजन वाले शरीर पर 9.8 एन के बराबर बल कार्य करता है, तो 2 किलोग्राम वजन वाले शरीर पर 2 गुना अधिक बल कार्य करेगा। यह 19.6 एन के बराबर होगा, इत्यादि।

इस प्रकार, किसी भी द्रव्यमान के पिंड पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल को निर्धारित करने के लिए, इस पिंड के द्रव्यमान से 9.8 N/kg को गुणा करना आवश्यक है।

शरीर का वजन किलोग्राम में व्यक्त किया जाता है। तब हमें वह मिलता है:

Ftie = 9.8 N/kg m.

मान 9.8 N/kg को अक्षर g द्वारा दर्शाया गया है, और गुरुत्वाकर्षण का सूत्र होगा:

जहाँ m द्रव्यमान है, g कहलाता है मुक्त गिरावट का त्वरण. (गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण की अवधारणा 9वीं कक्षा में पढ़ाई जाएगी।)

ऐसी समस्याओं को हल करते समय जहां अधिक सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, g = 9.8 N/kg को 10 N/kg तक पूर्णांकित किया जाता है।

आप पहले से ही जानते हैं कि P = Ftie, यदि शरीर और समर्थन स्थिर हैं या समान रूप से और रैखिक रूप से चल रहे हैं। इसलिए, शरीर का वजन सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

उदाहरण. मेज पर 1.5 किलोग्राम वजन वाली पानी की केतली है। गुरुत्वाकर्षण बल और चायदानी का वजन निर्धारित करें। इन बलों को चित्र 68 में दिखाएँ।

दिया गया:

जी ≈ 10 एन/किग्रा

समाधान:

Ftie = P ≈ 10 N/kg 1.5 kg = 15 N.

उत्तर: फीटी = पी = 15 एन.

आइए अब बलों को ग्राफ़िक रूप से चित्रित करें। आइए एक पैमाना चुनें. माना कि 3 N, 0.3 सेमी लंबे खंड के बराबर है, फिर 1.5 सेमी लंबे खंड के साथ 15 N का बल लगाया जाना चाहिए।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि गुरुत्वाकर्षण बल शरीर पर कार्य करता है, और इसलिए शरीर पर ही लागू होता है। भार समर्थन या निलंबन पर कार्य करता है, अर्थात, यह समर्थन पर लागू होता है, हमारे मामले में मेज पर।

डायनामोमीटर।

सबसे सरल डायनेमोमीटर.

व्यवहार में, अक्सर उस बल को मापना आवश्यक होता है जिसके साथ एक शरीर दूसरे पर कार्य करता है। बल मापने के लिए एक उपकरण कहा जाता है शक्ति नापने का यंत्र (ग्रीक से गतिशीलता- बल, मेट्रियो- मैने नापा)।

डायनेमोमीटर विभिन्न डिज़ाइन में आते हैं। इनका मुख्य भाग स्टील स्प्रिंग होता है, जो दिया जाता है अलग अलग आकारडिवाइस के उद्देश्य पर निर्भर करता है। एक साधारण डायनेमोमीटर का डिज़ाइन किसी भी बल की तुलना स्प्रिंग के लोचदार बल से करने पर आधारित है।

सबसे सरल डायनेमोमीटर एक स्प्रिंग से बनाया जा सकता है जिसमें एक बोर्ड पर दो हुक लगे होते हैं। एक पॉइंटर स्प्रिंग के निचले सिरे से जुड़ा होता है, और कागज की एक पट्टी बोर्ड से चिपकी होती है।

जब स्प्रिंग तनावग्रस्त न हो तो पॉइंटर की स्थिति को डैश से कागज पर अंकित करें। यह निशान शून्य विभाजन होगा.

मैनुअल डायनेमोमीटर - शक्ति मीटर।

फिर हम हुक से 1/9.8 किलोग्राम यानी 102 ग्राम वजन का भार लटकाएंगे। इस बल (1 एन) के प्रभाव में 1 एन का गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करेगा, स्प्रिंग और पॉइंटर खिंच जाएगा नीचे चला जायेगा. हम कागज पर इसकी नई स्थिति को चिह्नित करते हैं और नंबर 1 डालते हैं। उसके बाद, हम 204 ग्राम वजन वाले भार को लटकाते हैं और 2 का निशान लगाते हैं। इसका मतलब है कि इस स्थिति में स्प्रिंग का लोचदार बल 2 एन है। 306 ग्राम, हम 3 का निशान लगाते हैं, इत्यादि।

न्यूटन के दसवें भाग को लागू करने के लिए, विभाजनों को लागू करना आवश्यक है - 0.1; 0.2; 0.3; 0.4 इत्यादि। इसके लिए प्रत्येक पूर्ण चिह्न के बीच की दूरियों को दस बराबर भागों में बाँट दिया जाता है। ऐसा इस बात को ध्यान में रखते हुए किया जा सकता है कि स्प्रिंग फूप्र का लोचदार बल उसकी लम्बाई Δl बढ़ने पर कई गुना बढ़ जाता है। यह हुक के नियम का पालन करता है: Fupr = kΔl, यानी, खींचे जाने पर किसी पिंड का लोचदार बल शरीर की लंबाई में परिवर्तन के सीधे आनुपातिक होता है।

ट्रैक्शन डायनेमोमीटर.

एक ग्रेजुएटेड स्प्रिंग सबसे सरल डायनेमोमीटर होगा।

डायनेमोमीटर का उपयोग करके, न केवल गुरुत्वाकर्षण को मापा जाता है, बल्कि अन्य बलों, जैसे लोचदार बल, घर्षण बल, आदि को भी मापा जाता है।

उदाहरण के लिए, विभिन्न मानव मांसपेशी समूहों की ताकत को मापने के लिए इसका उपयोग किया जाता है मेडिकल डायनेमोमीटर.

हाथ को मुट्ठी में बंद करते समय हाथ की मांसपेशियों की ताकत को मापने के लिए, एक मैनुअल डायनेमोमीटर - शक्ति मीटर .

पारा, हाइड्रोलिक, इलेक्ट्रिक और अन्य डायनेमोमीटर का भी उपयोग किया जाता है।

में हाल ही मेंइलेक्ट्रिक डायनेमोमीटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उनके पास एक सेंसर है जो स्ट्रेन को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है।

बड़ी ताकतों को मापने के लिए, जैसे, उदाहरण के लिए, ट्रैक्टरों, प्राइम मूवर्स, लोकोमोटिव, समुद्र और नदी टग, विशेष के कर्षण बल कर्षण डायनेमोमीटर . वे कई दसियों हज़ार न्यूटन तक के बल को माप सकते हैं।

ऐसे प्रत्येक मामले में, शरीर पर वास्तव में लागू कई बलों को इन बलों के प्रभाव के बराबर एक बल से बदलना संभव है।

वह बल जो किसी पिंड पर एक साथ कार्य करने वाले कई बलों के समान प्रभाव उत्पन्न करता है, इन बलों का परिणामी कहलाता है।

आइए हम एक दिशा में एक सीधी रेखा के साथ शरीर पर कार्य करने वाले इन दो बलों का परिणाम ज्ञात करें।

आइए अनुभव की ओर मुड़ें। हम स्प्रिंग से 102 ग्राम और 204 ग्राम वजन के दो बाट लटकाते हैं, एक के नीचे एक, यानी, 1 N और 2 N वजन। ध्यान दें कि स्प्रिंग कितनी लंबाई तक खिंची है। आइए इन वज़न को हटा दें और उन्हें एक वज़न से बदल दें, जिसे स्प्रिंग समान लंबाई तक फैलाता है। इस भार का भार 3 N हो जाता है।

अनुभव से यह पता चलता है कि: एक ही दिशा में एक सीधी रेखा पर निर्देशित बलों का परिणाम और उसका मापांक योग के बराबरघटक बलों के मॉड्यूल.

चित्र में, शरीर पर कार्य करने वाले बलों के परिणाम को अक्षर R द्वारा दर्शाया गया है, और घटक बलों को अक्षर F 1 और F 2 द्वारा दर्शाया गया है। इस मामले में

आइए अब जानें कि किसी वस्तु पर एक सीधी रेखा में अलग-अलग दिशाओं में कार्य करने वाले दो बलों का परिणाम कैसे ज्ञात किया जाए। शरीर एक डायनेमोमीटर तालिका है। आइए मेज पर 5 N वजन का एक वजन रखें, यानी। आइए इस पर नीचे की ओर निर्देशित 5 N के बल से कार्य करें। आइए मेज पर एक धागा बांधें और ऊपर की ओर निर्देशित 2 N के बराबर बल के साथ उस पर कार्य करें। फिर डायनेमोमीटर 3 N का बल दिखाएगा। यह बल दो बलों का परिणाम है: 5 N और 2 N।

इसलिए, विपरीत दिशाओं में एक सीधी रेखा के साथ निर्देशित दो बलों का परिणाम परिमाण में बड़े बल की ओर निर्देशित होता है, और इसका मॉड्यूल घटक बलों के मॉड्यूल में अंतर के बराबर होता है(चावल।):

यदि किसी पिंड पर दो समान और विपरीत दिशा वाले बल लगाए जाते हैं, तो इन बलों का परिणाम शून्य होता है। उदाहरण के लिए, यदि हमारे प्रयोग में सिरे को 5 N के बल से खींचा जाता है, तो डायनेमोमीटर सुई शून्य पर सेट हो जाएगी। इस मामले में दोनों बलों का परिणाम शून्य है:

स्लेज पहाड़ से नीचे लुढ़कती है और जल्द ही रुक जाती है।

स्लेज, पहाड़ से लुढ़कते हुए, क्षैतिज पथ पर असमान रूप से चलती है, इसकी गति धीरे-धीरे कम हो जाती है, और थोड़ी देर बाद यह रुक जाती है। एक आदमी, दौड़ने की शुरुआत करने के बाद, अपनी स्केट पर बर्फ पर फिसलता है, लेकिन चाहे बर्फ कितनी भी चिकनी क्यों न हो, आदमी फिर भी रुक जाता है। जब साइकिल चालक पैडल चलाना बंद कर देता है तो साइकिल भी रुक जाती है। हम जानते हैं कि ऐसी घटनाओं का कारण बल है। इस स्थिति में यह घर्षण बल है।

जब एक पिंड दूसरे पिंड के संपर्क में आता है, तो एक अंतःक्रिया होती है जो उनकी सापेक्ष गति को रोकती है, जिसे कहा जाता है टकराव. और इस अंतःक्रिया को दर्शाने वाले बल को कहा जाता है घर्षण बल।

घर्षण बल- यह एक अन्य प्रकार का बल है, जो पहले चर्चा किए गए गुरुत्वाकर्षण और लोचदार बल से भिन्न है।

घर्षण का दूसरा कारण है संपर्क पिंडों के अणुओं का पारस्परिक आकर्षण।

घर्षण बल की घटना मुख्यतः पहले कारण से होती है, जब पिंडों की सतह खुरदरी होती है। लेकिन अगर सतहों को अच्छी तरह से पॉलिश किया गया है, तो संपर्क में आने पर उनके कुछ अणु एक-दूसरे के बहुत करीब स्थित होते हैं। इस मामले में, संपर्क निकायों के अणुओं के बीच आकर्षण स्पष्ट रूप से प्रकट होने लगता है।

एक ब्लॉक और एक डायनेमोमीटर के साथ प्रयोग करें। हम घर्षण बल को मापते हैं।

यदि रगड़ने वाली सतहों के बीच स्नेहक डाला जाए तो घर्षण बल को कई गुना कम किया जा सकता है। चिकनाई की एक परत रगड़ने वाले पिंडों की सतहों को अलग करती है। इस मामले में, यह शरीर की सतहें नहीं हैं जो संपर्क में आती हैं, बल्कि स्नेहक की परतें होती हैं। स्नेहन अधिकांश मामलों में तरल होता है, और तरल परतों का घर्षण ठोस सतहों की तुलना में कम होता है। उदाहरण के लिए, आइस स्केट्स पर, बर्फ पर फिसलने पर कम घर्षण भी स्नेहन के प्रभाव के कारण होता है। स्केट्स और बर्फ के बीच पानी की एक पतली परत बन जाती है। प्रौद्योगिकी में, विभिन्न तेलों का व्यापक रूप से स्नेहक के रूप में उपयोग किया जाता है।

पर रपटएक पिंड की सतह पर दूसरे पिंड को घर्षण का अनुभव होगा, जिसे कहा जाता है सर्पी घर्षण। उदाहरण के लिए, ऐसा घर्षण तब उत्पन्न होगा जब स्लेज और स्की बर्फ पर चलेंगे।

यदि एक पिंड फिसलता नहीं है, बल्कि दूसरे की सतह पर लुढ़कता है, तो इस स्थिति में उत्पन्न होने वाला घर्षण कहलाता है रोलिंग घर्षण . इस प्रकार, जब गाड़ी या कार के पहिये चलते हैं, या जब लॉग या बैरल जमीन पर लुढ़कते हैं, तो रोलिंग घर्षण दिखाई देता है।

घर्षण के बल को मापा जा सकता है। उदाहरण के लिए, किसी बोर्ड या टेबल पर लकड़ी के ब्लॉक के फिसलने वाले घर्षण बल को मापने के लिए, आपको उसमें एक डायनेमोमीटर लगाना होगा। फिर डायनेमोमीटर को क्षैतिज रूप से पकड़कर, ब्लॉक को बोर्ड के साथ समान रूप से घुमाएँ। डायनेमोमीटर क्या दिखाएगा? दो बल क्षैतिज दिशा में ब्लॉक पर कार्य करते हैं। एक बल डायनेमोमीटर स्प्रिंग का लोचदार बल है, जो गति की दिशा में निर्देशित होता है। दूसरा बल गति के विरुद्ध निर्देशित घर्षण बल है। चूंकि ब्लॉक समान रूप से चलता है, इसका मतलब है कि इन दोनों बलों का परिणाम शून्य है। नतीजतन, ये बल परिमाण में समान हैं, लेकिन दिशा में विपरीत हैं। डायनेमोमीटर घर्षण बल के परिमाण के बराबर लोचदार बल (कर्षण बल) दिखाता है।

इस प्रकार, उस बल को मापकर जिसके साथ डायनेमोमीटर एकसमान गति के दौरान किसी पिंड पर कार्य करता है, हम घर्षण बल को मापते हैं।

यदि आप किसी ब्लॉक पर भार डालते हैं, उदाहरण के लिए एक वजन, और ऊपर वर्णित विधि का उपयोग करके घर्षण बल को मापते हैं, तो यह भार के बिना मापा गया घर्षण बल से अधिक होगा।

शरीर को सतह पर दबाने वाला बल जितना अधिक होगा, घर्षण बल भी उतना ही अधिक उत्पन्न होगा।

गोल डंडियों पर लकड़ी का एक गुटका रखकर रोलिंग घर्षण बल को मापा जा सकता है। वह निकली कम ताकतसर्पी घर्षण।

इस प्रकार, समान भार पर, रोलिंग घर्षण बल हमेशा स्लाइडिंग घर्षण बल से कम होता है . इसीलिए, प्राचीन काल में भी, लोग बड़े भार को खींचने के लिए रोलर का उपयोग करते थे, और बाद में उन्होंने पहिये का उपयोग करना शुरू कर दिया।

विश्राम घर्षण.

विश्राम घर्षण.

हम उस घर्षण बल से परिचित हो गए जो तब उत्पन्न होता है जब एक वस्तु दूसरे की सतह पर चलती है। लेकिन क्या संपर्क के बीच घर्षण बल के बारे में बात करना संभव है एसएनएफ, अगर वे आराम कर रहे हैं?

जब कोई वस्तु किसी झुके हुए तल पर आराम की स्थिति में होती है, तो वह घर्षण बल द्वारा उस पर टिकी रहती है। वास्तव में, यदि कोई घर्षण न हो, तो शरीर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में झुके हुए तल पर फिसल जाएगा। आइए उस स्थिति पर विचार करें जब शरीर क्षैतिज तल पर आराम की स्थिति में है। उदाहरण के लिए, फर्श पर एक कोठरी है। आइए इसे स्थानांतरित करने का प्रयास करें। यदि आप कैबिनेट को हल्के से दबाएंगे तो वह हिलेगा नहीं। क्यों? इस मामले में अभिनय बल फर्श और कैबिनेट के पैरों के बीच घर्षण बल द्वारा संतुलित होता है। चूँकि यह बल एक दूसरे के सापेक्ष आराम कर रहे पिंडों के बीच मौजूद होता है, इसलिए इस बल को स्थैतिक घर्षण बल कहा जाता है।

प्रकृति और प्रौद्योगिकी में घर्षण होता है बडा महत्व. घर्षण लाभदायक भी हो सकता है और हानिकारक भी। जब यह उपयोगी होता है, तो वे इसे बढ़ाने का प्रयास करते हैं, जब यह हानिकारक होता है, तो इसे कम करने का प्रयास करते हैं।

स्थैतिक घर्षण के बिना, न तो लोग और न ही जानवर जमीन पर चल पाएंगे, क्योंकि जब हम चलते हैं तो हम जमीन से दूर धकेलते हैं। जब जूते के तलवे और जमीन (या बर्फ) के बीच घर्षण कम होता है, उदाहरण के लिए, बर्फीली परिस्थितियों में, जमीन से धक्का देना बहुत मुश्किल होता है, तो आपके पैर फिसल जाते हैं। पैरों को फिसलने से बचाने के लिए फुटपाथों पर रेत छिड़की जाती है। इससे जूते के तलवे और बर्फ के बीच घर्षण बल बढ़ जाता है।

घर्षण के बिना, वस्तुएं आपके हाथ से फिसल जाएंगी।

ब्रेक लगाने पर घर्षण बल कार को रोक देता है, लेकिन घर्षण के बिना वह स्थिर नहीं रह पाएगी, फिसल जाएगी। घर्षण बढ़ाने के लिए, कार के टायरों की सतह को पसलियों वाले उभारों से बनाया जाता है। सर्दियों में, जब सड़क विशेष रूप से फिसलन भरी होती है, तो उस पर रेत छिड़का जाता है और बर्फ साफ कर दी जाती है।

कई पौधों और जानवरों में विभिन्न अंग होते हैं जो पकड़ने के काम आते हैं (पौधे के एंटीना, हाथी की सूंड, चढ़ने वाले जानवरों की प्रीहेंसाइल पूंछ)। घर्षण बढ़ाने के लिए उन सभी की सतह खुरदरी होती है।

डालना। आवेषण से बनाये जाते हैं कठोर धातुएँ- कांस्य, कच्चा लोहा या स्टील। उनकी आंतरिक सतह विशेष सामग्रियों से ढकी होती है, जो अक्सर बैबिट (अन्य धातुओं के साथ सीसा या टिन का एक मिश्र धातु) होती है, और चिकनाईयुक्त होती है। बियरिंग्स जिसमें घूमने पर शाफ्ट लाइनर की सतह के साथ स्लाइड करता है, कहलाते हैं सादा बीयरिंग.

हम जानते हैं कि समान भार के तहत रोलिंग घर्षण बल स्लाइडिंग घर्षण बल से काफी कम है। बॉल और रोलर बेयरिंग का उपयोग इसी घटना पर आधारित है। ऐसे बीयरिंगों में, घूमने वाला शाफ्ट एक स्थिर बीयरिंग शेल पर स्लाइड नहीं करता है, बल्कि स्टील की गेंदों या रोलर्स पर इसके साथ रोल करता है।

सबसे सरल बॉल और रोलर बीयरिंग की संरचना चित्र में दिखाई गई है। ठोस स्टील से बनी बियरिंग इनर रिंग शाफ्ट पर लगी होती है। बाहरी रिंग मशीन बॉडी में लगी होती है। जब शाफ्ट घूमता है, तो आंतरिक रिंग रिंगों के बीच स्थित गेंदों या रोलर्स पर घूमती है। किसी मशीन में सादे बियरिंग को बॉल या रोलर बियरिंग से बदलने से घर्षण बल को 20-30 गुना तक कम किया जा सकता है।

बॉल और रोलर बेयरिंग का उपयोग विभिन्न प्रकार की मशीनों में किया जाता है: कार, लेथ, विद्युत मोटर्स, साइकिल, आदि। बियरिंग्स के बिना (वे घर्षण बल का उपयोग करते हैं), इसकी कल्पना करना असंभव है आधुनिक उद्योगऔर परिवहन.

प्रशन।

1. यदि अन्य पिंड उस पर कार्य नहीं करते तो कोई पिंड कैसे गति करता है?

शरीर समान रूप से और सीधा चलता है, या आराम की स्थिति में है।

2. शरीर एक सीधी रेखा में और समान रूप से चलता है। क्या इससे इसकी गति बदल जाती है?

यदि कोई पिंड एकसमान और सीधी रेखा में चलता है, तो उसकी गति नहीं बदलती है।

3. 17वीं शताब्दी की शुरुआत से पहले आराम की स्थिति और पिंडों की गति के बारे में क्या विचार मौजूद थे?

17वीं शताब्दी की शुरुआत तक, अरस्तू का सिद्धांत प्रचलित था, जिसके अनुसार, यदि उस पर कोई बाहरी प्रभाव नहीं है, तो वह आराम की स्थिति में हो सकता है, और उसे स्थिर गति से चलने के लिए, किसी अन्य शरीर को लगातार कार्य करना होगा यह।

4. पिंडों की गति के संबंध में गैलीलियो का दृष्टिकोण अरस्तू के दृष्टिकोण से किस प्रकार भिन्न है?

पिंडों की गति पर गैलीलियो का दृष्टिकोण अरस्तू के दृष्टिकोण से इस मायने में भिन्न है कि पिंड बाहरी ताकतों की अनुपस्थिति में भी गति कर सकते हैं।

5. चित्र 19 में दर्शाया गया प्रयोग कैसे किया गया और इससे क्या निष्कर्ष निकले?

अनुभव की प्रगति. एक गाड़ी पर दो गेंदें समान रूप से और जमीन के सापेक्ष एक सीधी रेखा में घूम रही हैं। एक गेंद गाड़ी के तल पर टिकी हुई है, और दूसरी एक धागे पर लटकी हुई है। गेंदें गाड़ी के सापेक्ष आराम की स्थिति में हैं, क्योंकि उन पर कार्य करने वाली शक्तियाँ संतुलित हैं। ब्रेक लगाने पर दोनों गेंदें हिलने लगती हैं। वे गाड़ी के सापेक्ष अपनी गति बदलते हैं, हालाँकि उन पर कोई बल कार्य नहीं करता है। निष्कर्ष: नतीजतन, ब्रेकिंग कार्ट से जुड़े संदर्भ प्रणाली में, जड़ता का कानून संतुष्ट नहीं है।

6. न्यूटन का पहला नियम कैसे पढ़ा जाता है? (आधुनिक सूत्रीकरण में)?

आधुनिक सूत्रीकरण में न्यूटन का पहला नियम: ऐसी संदर्भ प्रणालियाँ हैं जिनके सापेक्ष निकाय अपनी गति अपरिवर्तित बनाए रखते हैं यदि उन पर अन्य निकायों (बलों) द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है या इन निकायों (बलों) की कार्रवाई की भरपाई की जाती है (शून्य के बराबर)।

7. कौन सी संदर्भ प्रणालियाँ जड़त्वीय कहलाती हैं और कौन सी गैर-जड़त्वीय कहलाती हैं?

संदर्भ प्रणालियाँ जिनमें जड़ता का नियम पूरा होता है उन्हें जड़त्व कहा जाता है, और जिनमें यह पूरा नहीं होता है उन्हें गैर-जड़त्व कहा जाता है।

हाँ तुम कर सकते हो। यह जड़त्वीय संदर्भ प्रणालियों की परिभाषा से अनुसरण करता है।

9. क्या कोई संदर्भ फ्रेम किसी जड़त्वीय फ्रेम के सापेक्ष जड़त्वीय त्वरण के साथ घूम रहा है?

नहीं, यह जड़त्व नहीं है.

व्यायाम.

1. एक मेज़ पर, एकसमान रूप से और सीधी रेखा में चलती ट्रेन में, एक हल्की गति से चलने वाली खिलौना कार है। जब ट्रेन ब्रेक लगाती है तो गाड़ी बिना किसी के बाहरी प्रभावजमीन के सापेक्ष अपनी गति बनाए रखते हुए आगे की ओर लुढ़क गया।
क्या जड़ता का नियम पूरा हो गया है: ए) पृथ्वी से जुड़े संदर्भ फ्रेम में; ख) सीधी और एकसमान गति के दौरान ट्रेन से जुड़े संदर्भ फ्रेम में? ब्रेक लगाने के दौरान?
वर्णित मामले में, क्या पृथ्वी से जुड़े संदर्भ फ्रेम को जड़त्वीय माना जा सकता है? ट्रेन के साथ?

a) हाँ, जड़त्व का नियम सभी मामलों में संतुष्ट होता है, क्योंकि मशीन पृथ्वी के सापेक्ष चलती रही; बी) ट्रेन की एकसमान और रैखिक गति के मामले में, जड़ता का नियम संतुष्ट होता है (कार स्थिर होती है), लेकिन ब्रेक लगाने पर ऐसा नहीं होता है। सभी मामलों में, पृथ्वी एक जड़त्वीय संदर्भ तंत्र है, और ट्रेन केवल एक समान और सीधी गति में है।