शास्त्रीय गैर-सापेक्ष भौतिकी में गतिशीलता को नियंत्रित करने वाले भौतिकी के मौलिक नियमों को तैयार करने वाले पहले व्यक्ति सर आइजैक न्यूटन हैं। गतिशील बल रैखिक गतिकी का एक प्रमुख हिस्सा है। गतिकी या गतिशील बल अनुप्रयोग के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

आइए गतिकी के उदाहरण के बारे में विस्तार से जानें।

गतिकी का उदाहरण

गतिशील बल उस प्रकार के बल को संदर्भित करता है जो किसी वस्तु को उसके आकार, आकार, स्थिति, गति या दिशा को बदलने या बदलने में सक्षम बनाता है। गतिशील बल समय पर निर्भर करते हैं। गतिशील बल का उपयोग कई दिनों तक दैनिक गतिविधियों या परिघटनाओं में किया जाता है जैसे:

1. भूकंप

भूकंप की घटना तब होती है जब पृथ्वी की टेक्टोनिक प्लेटें अपनी मूल स्थिति से विस्थापित हो जाती हैं और एक दूसरे से टकरा जाती हैं। टेक्टोनिक प्लेटों के इस टकराव से भूकंपीय तरंगों का निर्माण होता है। टेक्टोनिक प्लेटों की यह गति पृथ्वी की कोर के अंदर होती है हालांकि इस टक्कर का प्रभाव सतह पर भी देखा जाता है जहां घर, भवन, पेड़, डंडे आदि जैसी वस्तु हिलने लगती है। पृथ्वी की सतह पर यह गति भूकंपीय बल के कारण होती है जो एक प्रकार का गतिशील बल है।

2. कारों की आवाजाही

एक कार इंजन एक ड्राइविंग बल प्रदान करता है जो वाहन को गति देने और आगे बढ़ने में मदद करता है। कार के इंजन की यह प्रेरक शक्ति कार पर समय के साथ अपनी स्थिति को एक स्थान से दूसरे स्थान पर बदलने में मदद करने के लिए लगाए गए गतिशील बल का एक रूप है। गतिशील बल समय पर निर्भर होते हैं अर्थात स्थिति में परिवर्तन समय के साथ होता है।

3. क्रिकेट की गेंद को हिट करना

एक गेंदबाज क्रिकेट की गेंद को एक निश्चित गति से बल्लेबाज की ओर फेंकता है। बल्लेबाज आने वाली गेंद को बल्ले से मारता है और अपनी स्थिति, दिशा और गति बदलता है। बल्लेबाज द्वारा बल्ले की मदद से गेंद पर लगाया गया बल एक गतिशील बल है।

4. धातु को ठोकना

हीटिंग और हिटिंग प्रक्रिया द्वारा धातु को विभिन्न आकारों और आकारों में ढाला जाता है। धातुएँ तन्य और निंदनीय प्रकृति की होती हैं। धातु के कच्चे टुकड़े को शीट या तार में बदलने के लिए एक प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है और एक कठोर वस्तु की मदद से एक निश्चित बल के साथ धातु की सतह को बार-बार मार रहा था। लगाया गया बल धातु के आकार को संशोधित करने में मदद करता है और इसलिए यह एक गतिशील बल है।

5. किसी वस्तु को फेंकना।

हम का उपयोग करके किसी वस्तु को फेंकते हैं पेशीय बल हमारे शरीर में। वस्तु को फेंकने के बाद समय के साथ उसकी गति में परिवर्तन होता है। हमारे शरीर द्वारा लगाया गया यह पेशीय बल गतिशील बल का एक रूप है। यह न्यूटन द्वारा गति के पहले नियम द्वारा सिद्ध किया जा सकता है जिसमें कहा गया है कि कोई वस्तु बाहरी बल के आवेदन के बिना अपनी गति को नहीं बदल सकती है।

6. गुब्बारा फुलाना

गुब्बारे लोचदार रबर झिल्ली से बने होते हैं। गुब्बारे को फुलाने के लिए हम गुब्बारे में हवा भरकर लोचदार झिल्ली पर बल लगाते हैं। गुब्बारे की दीवारों पर लगाया गया बल अपना आकार और आकार बदलता है और इसलिए यह एक गतिशील बल है।

7. दूध मथना

दूध को मथने की प्रक्रिया में एक ब्लेंडर, मिक्सर या यहां तक ​​कि मैन्युअल रूप से एक चम्मच का उपयोग करके दूध को तेज गति से स्पिन करना शामिल है। एक निश्चित समय के बाद, कताई के कारण क्रीम दूध से अलग हो जाती है और ऊपर आ जाती है। निरंतर कताई गति के कारण दूध अपनी अवस्था को तरल से अर्ध-तरल में बदल देता है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि दूध को घुमाने के लिए लगाया गया बल एक प्रकार का गतिशील बल है।

अब, बेहतर समझ के लिए "गतिशीलता" शब्द पर एक विस्तृत नज़र डालते हैं.

डायनामिक्स शब्द शास्त्रीय यांत्रिकी में एक क्षेत्र को संदर्भित करता है जो बलों के अध्ययन और गति पर बलों के प्रभाव से संबंधित है। गतिकी के दो मुख्य प्रकार हैं:

रैखिक गतिकी:

रैखिक गतिकी शब्द उन वस्तुओं के लिए सही है जो एक सीधी रेखा में फैलती हैं या चलती हैं यानी एक रैखिक गति वाली वस्तुएं। गणितीय रूप से, रैखिक गतिकी को रैखिक बीजीय समीकरणों द्वारा दर्शाया जाता है।

रैखिक गतिकी के अंतर्गत आने वाली मात्राएँ हैं बल (द्रव्यमान और त्वरण का गुणनफल), जड़ता या द्रव्यमान, वेग (अर्थात प्रति इकाई समय में विस्थापन), विस्थापन (उसी इकाई में दूरी), त्वरण (प्रति इकाई समय वर्ग में विस्थापन), और संवेग (द्रव्यमान और वेग का गुणनफल)। अधिकांश रैखिक गतिकी गणनाओं के लिए, ली गई वस्तु को एक बिंदु आकार का कण माना जाता है जिसका द्रव्यमान एक बिंदु पर केंद्रित होता है। दूसरे शब्दों में, हम कह सकते हैं कि सभी बल उस विशेष वस्तु के द्रव्यमान के केंद्र पर कार्य करते हैं। 

रैखिक गतिकी और रैखिक गति मुख्य रूप से सर आइजैक न्यूटन के गति के तीन नियमों द्वारा नियंत्रित होती है:

पहला कानून- जब तक कोई बाहरी बल उस पर कार्य नहीं करता है, तब तक कोई वस्तु आराम से रहती है। गति में एक वस्तु गति में बनी रहती है a स्थिर गति जब तक कि कोई बाहरी बल उस पर कार्य न करे।

Iदूसरे शब्दों में, हम कह सकते हैं कि जिस वस्तु पर कोई बाह्य बल कार्य नहीं कर रहा है, वह या तो विरामावस्था में हो सकती है या एक दिशा में स्थिर गति के साथ गति में हो सकती है।

दूसरा नियम- किसी गतिमान वस्तु का त्वरण उस पर लगने वाले शुद्ध बाह्य बल की दिशा में निर्देशित होता है।

त्वरण को किसी वस्तु पर कार्य करने वाले शुद्ध बाह्य बल के सीधे आनुपातिक कहा जाता है और यह वस्तु के द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है। दूसरे नियम को परिभाषित करने का दूसरा तरीका यह है कि किसी वस्तु के रैखिक संवेग में परिवर्तन की दर वस्तु पर लगने वाले शुद्ध बाह्य बल के बराबर होती है। गणितीय रूप से इसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है च = मा & डीपी/डीटी = एफ_जाल.

तीसरा नियम- हर क्रिया की समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है।

इसका अर्थ है कि किसी वस्तु पर कार्य करने वाला बल एक जोड़े के रूप में आता है जो प्रकृति में बराबर और विपरीत होता है। हम कह सकते हैं कि यदि कोई वस्तु P किसी अन्य वस्तु Q पर बल लगा रही है तो वस्तु Q भी P के विपरीत दिशा में समान मात्रा में बल लगा रही है। गणितीय रूप से 10 को F के रूप में दर्शाया जा सकता है।_p = - एफ_q.

**यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आइजैक न्यूटन द्वारा गति के तीन नियम केवल एक जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम में मान्य हैं। 

अरेखीय/घूर्णी गतिकी:

गैर-रेखीय घूर्णी गतिकी शब्द उन वस्तुओं के लिए सही है जो घूर्णन या घुमावदार पथ में फैलती या चलती हैं। घूर्णी गतिकी द्वारा वर्णित भौतिक मात्राएँ टोक़ (बल वेक्टर और स्थिति वेक्टर का क्रॉस उत्पाद) हैं, कोणीय विस्थापन (डिग्री या रेडियन में), जड़ता या घूर्णी जड़ता का क्षण (किसी वस्तु के द्रव्यमान का गुणनफल और वस्तु के केंद्रक और संदर्भ अक्ष के बीच की दूरी का वर्ग), कोणीय त्वरण (प्रति इकाई समय वर्ग में शामिल रेडियन), कोणीय वेग (प्रति इकाई समय में कवर किए गए रेडियन), और कोणीय गति (जड़ता और कोणीय वेग के क्षण का उत्पाद)।

घूर्णी गतिकी को गति के संशोधित तीन नियमों द्वारा भी नियंत्रित किया जा सकता है:

पहला कानून- एक स्थिर वस्तु में विरामावस्था में रहने की प्रवृत्ति होती है और एक घूर्णन करने वाली वस्तु की प्रवृत्ति होती है कि वह a के साथ घूमती रहे स्थिर कोणीय वेग जब तक कि वस्तु कुछ शुद्ध बाहरी टोक़ का अनुभव न करे। 

दूसरा कानून: RSI कोणीय त्वरण किसी वस्तु का शुद्ध बाह्य बल आघूर्ण के समानुपाती होता है। वस्तु की जड़ता का क्षण और उसका कोणीय त्वरण विपरीत आनुपातिक है। गणितीय रूप से, इसे समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है = Iα. हम यह भी कह सकते हैं कि कोणीय संवेग के परिवर्तन की दर वस्तु पर कार्य करने वाला शुद्ध बाह्य बल आघूर्ण देती है।

तीसरा नियम- हर क्रिया की समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है। इस मामले में, हम किसी वस्तु पर क्रिया के रूप में लगाए गए बलाघूर्ण के बारे में बात कर रहे हैं।

गतिकी का सिद्धांत क्या है?

आमतौर पर, गतिशीलता का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता और वैज्ञानिक समय के साथ भौतिक प्रणाली में होने वाले परिवर्तनों का निरीक्षण करते हैं और फिर उन परिवर्तनों के कारण का विश्लेषण करते हैं।

सर आइजैक न्यूटन द्वारा विकसित यांत्रिकी की प्रणाली का अवलोकन और विश्लेषण करके गतिकी का अध्ययन किया जाता है, गतिकी न्यूटन द्वारा विकसित मौलिक भौतिक कानूनों द्वारा नियंत्रित होती है। न्यूटन द्वारा दिया गया गति का दूसरा नियम गतिकी के अध्ययन में विशेष रूप से बहुत महत्वपूर्ण है। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि गति के तीनों नियम कुछ हद तक परस्पर जुड़े हुए हैं, हमें एक प्रणाली की गतिशीलता को देखते हुए तीनों कानूनों को ध्यान में रखना होगा।

शास्त्रीय विद्युत चुंबकत्व के मामले में, मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा एक प्रणाली की गतिज का अध्ययन किया जाता है। एक शास्त्रीय प्रणाली में, गतिकी में विद्युत चुंबकत्व और यांत्रिकी दोनों का संयोजन शामिल होता है जिसे मैक्सवेल के समीकरणों, न्यूटन के नियमों और लोरेंत्ज़ बल द्वारा एक साथ वर्णित किया जाता है। 

लोरेंत्ज़ बल क्या है?

लोरेंत्ज़ बल शास्त्रीय विद्युत चुंबकत्व अध्ययन के एक बड़े हिस्से का मार्गदर्शन करता है।

वह बल जो एक आवेशित कण q के प्रभाव में वेग v के साथ चलते समय अनुभव करता है चुंबकीय क्षेत्र बी और विद्युत क्षेत्र E को लोरेंत्ज़ बल कहते हैं। लोरेंत्ज़ बल का नाम डच भौतिक विज्ञानी हेंड्रिक ए लोरेंत्ज़ के नाम पर रखा गया है। आवेशित कण एक विद्युत चुम्बकीय बल F (अर्थात लोरेंत्ज़ बल) का अनुभव करता है जो समीकरण F = qE + qv × B द्वारा दिया जाता है।

मैक्सवेल के समीकरण क्या हैं?

जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने लोरेंत्ज़ बल कानून, शास्त्रीय प्रकाशिकी, विद्युत सर्किट, और शास्त्रीय विद्युत चुंबकत्व की नींव के नियमों को एक साथ रखकर युग्मित आंशिक अंतर समीकरणों का एक सेट तैयार किया। इन समीकरणों को अब मैक्सवेल के विद्युतचुंबकीय समीकरणों के रूप में जाना जाता है। 

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स के क्षेत्र को नियंत्रित करने वाले मैक्सवेल के चार समीकरण हैं: 

1. गॉस का नियम विद्युत क्षेत्र- इसमें कहा गया है कि यदि हम एक क्षेत्र में आउटगोइंग विद्युत क्षेत्र ई को एकीकृत करते हैं, तो परिणाम अंतरिक्ष की पारगम्यता से विभाजित मात्रा के अंदर कुल चार्ज क्यू के बराबर होता है।

2. चुंबकीय क्षेत्र के लिए गॉस का नियम- यह बताता है कि एक संलग्न क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र B का समाकल शून्य के बराबर है। 

3. फैराडे का चुंबकीय प्रेरण का नियम- यह बताता है कि एक बंद रेखा जैसे तार पर विद्युत क्षेत्र का समाकलन परिपथ के चारों ओर कुल वोल्टेज में परिवर्तन देता है। यह वोल्टेज पूरे सर्किट में अलग-अलग चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्पन्न होता है। 

4. मैक्सवेल के विस्थापन धारा के साथ एम्पीयर का नियम- यह विस्थापन धारा के कारण किसी भी भिन्न विद्युत क्षेत्र के साथ सर्किट के माध्यम से वर्तमान के संदर्भ में एक सर्किट के चारों ओर कुल चुंबकीय बल प्रदान करता है।

हमें उम्मीद है कि इस पोस्ट ने भौतिकी में गतिकी के उदाहरण के संबंध में सभी आवश्यक जानकारी प्रस्तुत की है।

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संचारी चक्रवर्ती

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