बल

भौतिकी के लिए बल क्या है, इसकी विशेषताओं और प्रत्येक सिद्धांत के अनुसार इसके प्रकारों की व्याख्या हम करते हैं। साथ ही, इसे कैसे मापा जाता है और इसके विभिन्न उदाहरण।

किसी आंदोलन को शुरू करने या रोकने के लिए एक बल की आवश्यकता होती है।

एक बल क्या है?

तकनीकी शब्दों में, बल एक मात्रा है जो की मात्रा को संशोधित करने में सक्षम हैगति या किसी शरीर का दिया गया आकार या a कण. इसे प्रयास की अवधारणाओं के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए याऊर्जा.

आमतौर पर, बल की अवधारणा को के संदर्भ में समझाया गया है यांत्रिकी द्वारा स्थापित शास्त्रीय आइजैक न्यूटन के सिद्धांत (1642-1727), आंदोलन के नियमों के रूप में जाना जाता है और 1687 में उनके में प्रकाशित हुआ प्रिन्सिपिया मैथमैटिका.

शास्त्रीय यांत्रिकी के अनुसार, किसी पिंड को प्रभावित करने वाला बल उसकी गति की अवस्था में परिवर्तन के लिए जिम्मेदार होता है, जैसे कि उसका सीधा प्रक्षेपवक्र और उसका विस्थापन वर्दी, और प्रिंट करने के लिए त्वरण (या मंदी)। इसके अलावा, शरीर पर कार्य करने वाला कोई भी बल एक समान बल उत्पन्न करता है, लेकिन विपरीत दिशा में।

हम आम तौर पर अपने दैनिक जीवन में बल के बारे में बात करते हैं, बिना इस शब्द का प्रयोग किए बिना शारीरिक. बल का अध्ययन भौतिकी द्वारा किया जाता है और इसके अनुसार चार मूलभूत बलों को स्तर पर पहचाना जाता हैमात्रा: गुरुत्वाकर्षण बल, विद्युत चुम्बकीय बल, मजबूत परमाणु बल और कमजोर परमाणु बल।

इसके विपरीत, न्यूटोनियन (या शास्त्रीय) यांत्रिकी में, कई अन्य पहचान योग्य बल हैं, जैसे घर्षण बल,गुरुत्वाकर्षण बल, अभिकेन्द्र बल, आदि।

बल विशेषताओं

एक बल को एक भौतिक इकाई के रूप में माना जा सकता है जो वस्तुओं के बीच बातचीत की तीव्रता का वर्णन करता है, जो कि से निकटता से संबंधित हैऊर्जा.

शास्त्रीय यांत्रिकी के लिए, प्रत्येक बल एक परिमाण और a . से बना होता है पता, इस प्रकार इसे a . से निरूपित करते हैंवेक्टर. इसका मतलब है कि यह एक सदिश राशि है, अदिश राशि नहीं।

बल के प्रकार

आइंस्टीन के अनुसार, विशाल वस्तुएं अंतरिक्ष-समय को मोड़ती हैं।

उनकी प्रकृति और फोकस के आधार पर कई प्रकार के बल होते हैं:

न्यूटनियन यांत्रिकी के अनुसार:

  • की शक्तिटकराव. यह वह बल है जो पिंडों की गति में परिवर्तन का विरोध करता है, ए धैर्य आराम या गति की स्थिति को त्यागने के लिए, जैसा कि हम इसे महसूस कर सकते हैं जब किसी भारी वस्तु को धक्का देते समय चलना शुरू करते हैं।
  • गुरुत्वाकर्षण बल। यह द्वारा लगाया गया बल है द्रव्यमान आस-पास की वस्तुओं पर पिंडों का, उन्हें एक दूसरे की ओर खींचना। यह बल तब ध्यान देने योग्य हो जाता है जब सभी या कुछ परस्पर क्रिया करने वाली वस्तुएँ बहुत बड़े पैमाने पर होती हैं। उत्कृष्टता का उदाहरण है पृथ्वी ग्रह और वस्तुओं औरप्राणियों कि हम उसकी सतह पर रहते हैं; उनके बीच एक गुरुत्वाकर्षण आकर्षण बल है।
  • विद्युत चुम्बकीय बल यह आकर्षक और प्रतिकारक बल है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की बातचीत से उत्पन्न होता है।

आप इसके बारे में भी बात कर सकते हैं:

  • संपर्क बल। यह वह बल है जो एक शरीर और दूसरे के बीच सीधे शारीरिक संपर्क से उत्पन्न होता है।
  • दूरी पर बल। यह वह बल है जिसे पिंडों के बीच किसी भी शारीरिक संपर्क के बिना लगाया जा सकता है।

सापेक्षतावादी या आइंस्टीनियन यांत्रिकी के अनुसार:

  • गुरुत्वाकर्षण बल। यह वह बल है जो तब मौजूद प्रतीत होता है जब बड़े पैमाने पर वस्तुएं झुकती हैं स्थानमौसम उनके चारों ओर, छोटी वस्तुओं को अपने प्रक्षेपवक्र को विचलित करने और उनके पास जाने के लिए मजबूर करना।
  • विद्युत चुम्बकीय बल यह वह बल है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के आवेशित कणों पर आरोपित करता है मामलालोरेंज बल की अभिव्यक्ति के बाद।

क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार:

  • गुरुत्वाकर्षण बल। यह केवल एक दिशा (आकर्षक) में कमजोर बल होने के कारण एक द्रव्यमान द्वारा दूसरे पर लगाया गया बल है, लेकिन लंबी दूरी पर प्रभावी है।
  • बलविद्युत चुम्बकीय. यह वह बल है जो विद्युत आवेशित कणों और उनके द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को प्रभावित करता है, वह बल है जो आणविक बंधन की अनुमति देता है। यह गुरुत्वाकर्षण से अधिक शक्तिशाली है और इसकी दो इंद्रियाँ (आकर्षण-प्रतिकर्षण) हैं।
  • मजबूत परमाणु शक्ति। यह वह बल है जो के नाभिक को बनाए रखता है परमाणुओं स्थिर, एक साथ रखनान्यूट्रॉन यूप्रोटान. यह विद्युत चुम्बकीय से अधिक तीव्र है, लेकिन इसकी सीमा बहुत कम है।
  • कमजोर परमाणु बल। यह रेडियोधर्मी क्षय के लिए जिम्मेदार बल है, जो उप-परमाणु पदार्थ में परिवर्तन करने में सक्षम है, जिसमें मजबूत परमाणु बलों की तुलना में कम गुंजाइश है।

बल इकाइयाँ

के अनुसार अंतर्राष्ट्रीय प्रणालीमहान ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी के सम्मान में, बल को न्यूटन (एन) नामक इकाइयों में मापा जाता है। ये इकाइयाँ 100,000 डायन के अनुरूप हैं और एक सेकंड के दौरान लागू बल की मात्रा के रूप में समझा जाता है a द्रव्यमान एक किलोग्राम का, ताकि यह एक मीटर प्रति सेकंड की गति प्राप्त कर ले। वह है वह:

1 एन = (1 किग्रा x 1 मी) / 1 एस 2

अन्य मीट्रिक प्रणालियों के लिए अन्य इकाइयाँ हैं, जो न्यूटन में समतुल्य हैं:

  • 1 किलोग्राम-बल या किलोपोंड 9.81 N . के बराबर होता है
  • 1 पौंड-बल 4.448222 N . के बराबर होता है

बल कैसे मापा जाता है?

आज डायनेमोमीटर के विभिन्न मॉडल हैं, यहां तक ​​कि डिजिटल डिस्प्ले के साथ भी।

डायनेमोमीटर बल मापन के लिए आदर्श उपकरण है। इसका उपयोग गणना करने के लिए भी किया जाता है वजन वस्तुओं की। इसका आविष्कार खुद आइजैक न्यूटन ने किया था, एक वसंत के खिंचाव का उपयोग करके और हुक की लोच का नियम, एक तरह से एक वसंत पैमाने के समान।

डायनेमोमीटर के आधुनिक संस्करण उसी सिद्धांत का पालन करते हैं और उनके बेलनाकार शरीर के सिरों पर हुक या रिंग होते हैं, जिसके अंदर एक स्प्रिंग या सर्पिल होता है जो स्प्रिंग के रूप में कार्य करता है। इसके एक छोर पर माप बल (कुछ मामलों में यह डिजिटल डिस्प्ले पर भी दिखाई दे सकता है)।

ताकत के उदाहरण

हमारे चारों ओर लगातार ताकत के उदाहरण हैं। किसी वस्तु को उठाने के लिए उस पर अपना पेशीय बल लगाकर हम गुरुत्वाकर्षण बल को परास्त कर रहे हैं। यदि हम रेफ्रिजरेटर की तरह कंधे से एक विशाल शरीर को धक्का देते हैं, तो हमें न केवल दूर करना होगा गुरुत्वाकर्षण, बल्कि घर्षण बल भी है जो आंदोलन का विरोध करता है।

ऐसा ही होता है जब हम एक रेफ्रिजरेटर चुंबक को गोंद करते हैं, क्योंकि बलचुंबकीय यह इसे अपनी जगह पर रखता है, लेकिन अगर हम इसे उसी ध्रुव के माध्यम से किसी अन्य चुंबक के करीब लाते हैं, तो हमें एक मामूली प्रतिकारक बल दिखाई देगा, जो उसी चुंबकीय बल का एक और चरित्र है।

बल और गति

बल और गति एक दूसरे के साथ दृढ़ता से जुड़े हुए हैं। सबसे पहले, क्योंकि बल वह है जो किसी आंदोलन को शुरू करने, रोकने या संशोधित करने में सक्षम है।

उदाहरण के लिए, जब एक बेसबॉल बल्ले से टकराता है, तो बल्लेबाज के बल को उसके प्रक्षेपवक्र को विक्षेपित करने के लिए दूसरे पर मुद्रित किया जाता है (वही जो घड़े के बल ने शुरू में दिया था, क्योंकि गेंद सामान्य रूप से आराम पर होती है) और इसे मैदान में फेंक देते हैं।

जब भी इसमें किसी पिंड पर बल होता है पता विस्थापन होने पर उस बल द्वारा कार्य किया जाएगा। इस आंदोलन को होने के लिए आवश्यक कार्य शरीर को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा के बराबर है। बल के प्रकार और गति के प्रकार के आधार पर, उनकी गणना के लिए विभिन्न गणितीय सूत्र उपलब्ध होंगे।

गुरुत्वाकर्षण - बल

अन्य बलों के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण को क्षण भर के लिए दूर किया जा सकता है।

गुरुत्वाकर्षण बल वह आकर्षक बल है जो द्रव्यमान अपने आस-पास के पदार्थ पर लगाता है, जिसकी तीव्रता उनके द्रव्यमान के समानुपाती होती है और दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होती है जो उन्हें अलग करती है।

वास्तव में,रवि यह हमारे ग्रह को दूर से ही आकर्षित करता है, उसी तरह के बल से जिससे यह हमें आकर्षित करता है, जो इसकी सतह पर रहते हैं। गुरुत्वाकर्षण को क्षण भर के लिए दूर किया जा सकता है, जैसा कि हम कूदते समय करते हैं, लेकिन हम अंततः इसके आगे झुक जाएंगे। जो कुछ स्वतंत्र रूप से ऊपर जाता है, उसे नीचे आना ही है।

अंतर आणविक बल

वे वही हैं जो रखते हैंअणुओं एक साथ, गठन संरचनाओं अधिक जटिल और अधिक द्रव्यमान, की प्रकृति पर सीधे निर्भर करता है परमाणुओं शामिल। इसीलिए उन्हें अंतर-आणविक बंध या परमाणु बंध के रूप में भी जाना जाता है। ये बल दो प्रकार के हो सकते हैं:वैन डेर वाल्स फ़ोर्स या हाइड्रोजन ब्रिज।

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