भौतिक विज्ञान पर आधारित सामान्य ज्ञान

न्यूटन ने अपनी पुस्तक “ प्रिंसिपिया” में गुरुत्वाकर्षण का नियम दिया। गुरुत्वाकर्षण के नियम के अनुसार, पृथ्वी हर वस्तु को अपनी ओर खींचती है। माना दो कण जिनका द्रव्यमान M¹ , व M² , है , एक – दूसरे से R दूरी पर स्थित हैं, तो न्यूटन के अनुसार उनके बीच लगने वाला आकर्षण बल F = G M¹. M², / R² होता है। जहां G एक गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है, जिसका मान 6.67x 10ˉ¹¹ न्यूटन मी² / किग्रा² होता है।

यदि कोई साइकिल सवार किसी मोड़ में घूमता है , तो वह भीतर की ओर झुकता है तथा अपनी गति कम कर लेता है, जिससे वह “अभिकेंद्रीय बल” से अपने भार को संतुलित कर सके और गिरने से बच सके। अभिकेंद्रीय बल की दिशा केंद्र की ओर होती है। यह MV²/ R के बराबर होता है। जहां पर M द्रव्यमान, V वेग, R त्रिज्या है।

सरल पेंडुलम की समय अवधि है: T = 2π √(L/g) जहां L लंबाई है, चूंकि, सरल पेंडुलम की लंबाई निलंबन के बिंदु से दोलन शरीर के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के बराबर है, जब लड़की निलंबन के बिंदु से गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की दूरी पर खड़ी हो जाएगी , इसलिए दोलन की समयावधि भी घट जाती है

किसी गतिमान वस्तु का त्वरण, वस्तु के वेग परिवर्तन की दर को व्यक्त करता है। अर्थात त्वरण = वेग परिवर्तन / समय प्रश्न से वेग परिवर्तन = 16 – 6 = 10 मीटर / सेकंड यह वेग वृद्धि 5 सेकंड में हुई है वस्तु का त्वरण = 10 / 5 = 2 मीटर/सेकंड² = 2 मीटर/सेकंड²

ऊपर की ओर फेंकते समय वस्तु का प्रारंभिक u = 14 मीटर / सेकंड अधिकतम ऊंचाई = 10 मीटर उच्चतम बिंदु पर वेग v = 0 यदि g = 9.8 मीटर / सेकंड² लिया जाए, तो गति के प्रथम समीकरण से v = u – gt से 0 = 14 – 9.8 x t 9.8 t = 14 T = 14/9.8 = 140/98 अतः t = 1.428 = 1.43 सेकंड (लगभग)

न्यूटन का प्रथम नियम (यानी जडत्व का नियम): वस्तु अपनी विरामावास्था या एक सीध में एकरूप गत्यावस्था में तब तक रहती है, जब तक बाह्य बल द्वारा उसकी विरामावस्था या गत्याव्स्था में कोई परिवर्तन न लाया जाए. वस्तु के विराम की अवस्था का बोध होता है. अतः इस नियम को विराम का नियम भी कहते हैं.

एनीमोमीटर का उपयोग “पवन का वेग” मापने के लिए किया जाता है।

गति बढ़ाने से नियत दूरी रहने पर, लगने वाला समय आधा हो जाता है। चाल = दूरी / समय अर्थात, चाल ∝ 1/ समय अतः चाल के समय व्युत्क्रमानुपाती होगा।

न्यूटन का प्रथम नियम (यानी जडत्व का नियम): वस्तु अपनी विरामावास्था या एक सीध में एकरूप गत्यावस्था में तब तक रहती है, जब तक बाह्य बल द्वारा उसकी विरामावस्था या गत्याव्स्था में कोई परिवर्तन न लाया जाए. वस्तु के विराम की अवस्था का बोध होता है। अतः इस नियम को विराम का नियम भी कहते हैं।

स्प्रिंग को अपनी सामान्य लंबाई पर वापस लौटने के लिए लगने वाला बल “प्रत्यानयन बल” कहलाता है।

किसी पिंड का भार धरती के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण निर्धारित होता है और पिंड का द्रव्यमान पिंड में उपस्थित पदार्थ की मात्रा से होता है। अतः पिंड के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से बाहर निकल जाने के बाद (कही भी हो चंद्रमा या दुसरे किसी जगह मे) उसमें किसी प्रकार का भार नहीं रहता। परंतु पदार्थ तो रहता ही है , इसलिए द्रव्यमान तो वही रहता है।

“g” का मान पृथ्वी की त्रिज्या पर निर्भर करता है। अतः चपटी होने के कारण ध्रुवों पर g का मान अधिक व भूमध्य रेखा पर g का मान कम होता है। जैसे जैसे हम भूमध्य रेखा से ध्रुव की ओर बढ़ते हैं तो g के मान में धीरे धीरे परिवर्तन होता है यानी g का मान बढ़ता है।

SHM (Simple Harmonic Motion) से गुजरने वाले कण के लिए वेग के विस्थापन के मुकाबले आरेख एक दीर्घ वृत्त होगा। जब कोई कण अपनी साम्य स्थिति के दोनों ओर एक सरल रेखा में इस प्रकार आवर्त गति करता है, कि प्रत्येक स्थिति में इसका त्वरण इसकी साम्य स्थिति से विस्थापन के अनुक्रमानुपाती हो तथा त्वरण की दिशा सदैव साम्य स्थिति की ओर हो, तो कण की इस गति को “सरल आवर्त गति” कहते हैं। SHM में कण के लिए वेग का विस्थापन के साथ खींचा गया वक्र “एक दीर्घ वृत्त” होता है।

संवेग = MV 2 = 3 x V V = 2 / 3 गतिज ऊर्जा = 1/2 x 3 x (2/3)² (K = 1/2MV²) = 2/3 J

M द्रव्यमान का एक पिंड v वेग से एक दीवार से टकराता है, तो उसका संवेग P¹ = Mv ………..(i) टकराने के पश्चात उसी चाल (v) से विपरीत दिशा में वापस जाता है, तो संवेग P² = M (-v ) ……………..(ii) पिंड का संवेग परिवर्तन:- Δ P = P² – P¹ = M (-v ) – Mv = – Mv – Mv = – 2Mv संवेग परिवर्तन = 2Mv (परिमाण)