बल तथा उसके अनुप्रयोग

 बल क्या है

बल एक प्रकार का धक्का या खिंचाव है जो किसी वस्तु  की अवस्था में परिवर्तन करता है या करने का प्रयास करता है

धकेलते समय बल ज्यादा लगता है लेकिन खींचते समय बल कम लगता है

बल एक सदिश राशि है जिसका  न्यूटन होता है

बल के प्रकार

बल दो प्रकार का होता है

संतुलित बल - यह बराबर तथा विपरीत दिशा में लगता है

इस बल से गति में परिवर्तन नहीं होता लेकिन अधिक लगने पर अवस्था बदल जाती है

असंतुलित बल- यह आसमान तथा विपरीत दिशा में लगता है वस्तु को गति भी प्रदान करता है 

न्यूटन के गति के नियम

न्यूटन ने गति संबंधी नियम अपनी किताब Principia में लिखा है जिसका पकाशन 1687 में  हुआ था

न्यूटन ने गति संबंधित तीन नियम दिए थे 

न्यूटन का प्रथम नियम 

              इसे गैलीलियो का नियमभ कहते हैं,जड़त्व का नियम भी कहते है जड़त्व  वह गुण है जिस वस्तु अपनी अवस्था परिवर्तन का विरोध जड़त्व कहलाता है जड़त्व वस्तु के द्रव्यमान तथा त्रिज्या पर निर्भर करता है

न्यूटन का द्वितीय नियम (Newton's Second Law)

यह संवेग परिवर्तन के दर को बताता है अर्थात् बल को प्रदर्शित करता है। इस नियम द्वारा बल का समीकरण प्राप्त होता है। इसके अनुसार संवेग परिवर्तन का दर बल के समानुपाती होता है —

बल ∝ संवेग में परिवर्तन / समय

बल ∝ (P₂ - P₁)/t

बल ∝ (mv₂ - mv₁)/t

बल ∝ m(v₂ - v₁)/t

F= MA 

बड़े कील को अधिक गहराई तक धँसाने के लिए हथौड़े से अधिक चोट किया जाता है।

कराटे खिलाड़ी ईंट को तोड़ने के लिए अधिक चोट मारता है।

टेनिस के गेंद की तुलना में क्रिकेट की गेंद से चोट अधिक लगता है।

न्यूटन का तीसरा नियम (Newton's Third Law)

यह संवेग संरक्षण को बताता है जो कि क्रिया प्रतिक्रिया से होता है। इससे बल की प्रकृति (गुण) क्रिया प्रतिक्रिया (Action Reaction) भी कहते हैं। इसके अनुसार प्रत्येक बल की बराबर तथा विपरीत दिशा में प्रतिक्रिया लगती है।

इस बल के लिए हमेशा दो वस्तु का होना जरूरी है और ये बल दो विपरीत वस्तु पर लगता है 

उदाहरण (Ex):

(1) जब हम दीवार पर मुक्का मारते हैं तो दीवार भी हमारे हाथ पर उतनी ही प्रतिक्रिया करती है।

(2) बन्दूक से गोली चलाने पर झटका देता है।

(3) रॉकेट नीचे की ओर बल लगाता है जिस कारण वह ऊपर की ओर जाता है।

(4) एक महिला कुएँ से पानी खींच रही है। रस्सी के टूट जाने के कारण चोट लग जाती है।

(5) जमीन पर चलते समय जमीन पर चोट करना।

अभिकेन्द्रीय बल (Centripetal Force)- वृतीय गति कराने के लिए अभिकेन्द्रीय बल की आवश्यकता होती है। यह हमेशा केन्द्र की ओर कार्य करता है जबकि वेग बाहर की ओर कार्य करता है।

F= mv^2/r

* ग्रहों को घूमने के लिए अभिकेन्द्रीय बल गुरुत्वाकर्षण से मिलता है।

* सड़क पर घुमाव के दौरान अभिकेन्द्रीय बल घर्षण से मिलता है।

Remark : घुमाव पर यदि गाड़ी तेज गति से जाएगी तो उसके अंदर का पहिया उठ जाएगा। इसी कारण सड़क को अंदर की ओर झुका दिया जाता है ताकि पहिया उठे भी तो बराबर हो जाए और गाड़ी बाहर की ओर न गिरे।

अपकेन्द्रीय बल (Centrifugal Force) यह बाहर की ओर कार्य करता है। उदाहरण: वाशिंग मशीन, दूध से क्रीम तथा मक्खन निकालने वाली मशीन।

बल = नाभिकीय > विद्युत > चुंबकीय > गुरुत्वीय बल

बल आघूर्ण (TORQUE) =[बल आघूर्ण (τ)=F×S] जहां f  force  है और s विस्थापन 

* बल तथा बल आघूर्ण के भुजा के गुणनफल को बल आघूर्ण कहते हैं। यह सदिश राशि है।

* इसका मात्रक न्यूटन मीटर (Nm) होता है।

* इसका प्रयोग कम बल लगाकर किसी वस्तु को घुमाने के लिए करते हैं।

उदाहरण: दरवाजा, वेला, कोल्हू, पंचकस आदि।

एक दरवाज़ा खोलने के लिए 120 Nm बल आघूर्ण की ज़रूरत है। यदि इसपर 40 N का बल लगाया जाए, तो दरवाज़ा आराम से खोलने के लिए कितना दूर कब्जा लगाना चाहिए?

Ans. comment here