जड़ता केन्द्रापसारक बल को प्रभावित करती है, जो समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति से गुजरने वाले घूर्णन के समानांतर अक्ष से रेडियल रूप से बाहर की ओर होती है। इसे अक्सर 'छद्म' बल कहा जाता है और इससे भ्रमित नहीं होना चाहिए प्रतिक्रियाशील केन्द्रापसारक बल.
निम्नलिखित उदाहरण केन्द्रापसारक बल के विभिन्न दैनिक जीवन गतिविधियों में इसके प्रभाव के साक्षी हैं:
एक वक्र के चारों ओर ऑटोमोबाइल का मुड़ना
घुमावदार सड़कों पर वाहनों को घुमाने वाले यात्रियों को केन्द्रापसारक बल के प्रभाव का अनुभव होने की आशंका होती है।
यदि कोई कार किसी यात्री को सीधी सड़क पर स्थिर गति से ले जा रही है, तो यह किसी भी त्वरण के अधीन नहीं है। नतीजतन, न्यूटन का गति का दूसरा नियम साबित करता है कि यात्री का शुद्ध बल एक शून्य सेट है। जबकि कार बाईं ओर मुड़ती है, यात्री को लगता है कि एक स्पष्ट बल उसे दाईं ओर खींच रहा है, जिसे सेंट्रीफ्यूगल फोर्स के रूप में जाना जाता है, एक काल्पनिक बल है।
कार के दाहिनी ओर तेजी लाने की अप्रत्याशित प्रवृत्ति यात्री के संदर्भ के स्थानीय फ्रेम के कारण है। इस प्रवृत्ति का मुकाबला वाहन को दाहिनी ओर धक्का (सीट द्वारा घर्षण बल) के उपकरण के माध्यम से किया जाना चाहिए, जैसे कि सीट द्वारा घर्षण बल। इस त्वरण के प्रभाव को समाप्त करने की आवश्यकता कार के भीतर एक निश्चित स्थिति बनाए रखने की है।
हालाँकि, सीट से यात्री का घर्षण असमान दिखता है यदि कोई स्थिर दर्शक ऊपर के ओवरपास से देखता है। इस पर्यवेक्षक के अनुसार, एक नेट मजबूर बाईं ओर बनाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप यात्री का त्वरण वक्र की सीमा से दूर (अंदर की ओर) होता है। यह यात्री को कार के साथ आगे बढ़ने से रोकता है, न कि एक सीधी रेखा में, जैसा कि वह अन्यथा करता। नतीजतन, "केन्द्रापसारक बल" वह जड़ता-प्रेरित "केन्द्रापसारक झुकाव" से परिणाम मानता है।
एक तार पर पत्थर
जब एक पत्थर को एक धागे पर क्षैतिज रूप से घुमाया जाता है विमान, गुरुत्वाकर्षण लंबवत रूप से संचालित होता है, और पत्थर एक शुद्ध बल के अधीन होता है जो क्षैतिज तल में केंद्र की ओर कार्य करता है।
संदर्भ के फ्रेम में पत्थर उसी धुरी में रहता है। हालाँकि, रस्सी द्वारा लगाया गया बल पत्थर पर कार्य करना जारी रखता है। न्यूटन के गति के नियमों के विपरीत, पत्थर नेट लागू बल की दिशा में गति नहीं करता है। घूर्णन फ्रेम में न्यूटन के गति के समीकरणों का उपयोग करने के लिए, केन्द्रापसारक बल और अन्य काल्पनिक बलों को मौलिक बलों के साथ जोड़ा जाना चाहिए।
पृथ्वी
पृथ्वी पर वस्तुओं का भार
केन्द्रापसारक बल के प्रभाव के कारण भूमध्य रेखा और पृथ्वी के ध्रुवों पर किसी वस्तु का अलग-अलग वजन देखा जाता है।
जब किसी वस्तु को भूमध्य रेखा पर तौला जाता है, तो वह एक दिशा में गुरुत्वाकर्षण के संपर्क में आती है और दूसरी दिशा में वसंत के बराबर और विपरीत बहाल करने वाला बल होता है। हालांकि, जब पृथ्वी घूमती है, गुरुत्वाकर्षण और वसंत बल पृथ्वी के संदर्भ फ्रेम में संतुलन नहीं बनाते हैं, भले ही कोई त्वरण न हो। त्वरण की स्पष्ट अनुपस्थिति से मेल खाने के लिए, शरीर पर अभिनय करने वाले शुद्ध बल के प्रभाव को कम करने के लिए केन्द्रापसारक बल को पेश किया जाना चाहिए।
जब एक समान वस्तु को पृथ्वी के ध्रुवों पर एक आवश्यक वसंत संतुलन के साथ तौला जाता है, तो वह उन्हीं दो वास्तविक बलों के अधीन होती है। चूँकि वस्तु न तो गति कर रही है और न ही गति कर रही है, इसलिए उस पर लगने वाला शुद्ध बल शून्य है। इस उदाहरण में संतुलन वस्तु पर केवल गुरुत्वाकर्षण बल का मान प्रदर्शित करता है।
पृथ्वी का आकार
पृथ्वी का आकार मुख्य रूप से उस पर कार्यरत केन्द्रापसारक बल के अधीन है।
पृथ्वी भूमध्य रेखा पर एक उभड़ा हुआ प्रभाव अनुभव करती है और केन्द्रापसारक बल के कारण ध्रुव पर चपटी हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप पृथ्वी का आकार नारंगी जैसा दिखता है।
ग्रहों की कक्षा
हमारे सौर मंडल या किसी अन्य सौर मंडल में सूर्य की परिक्रमा करने वाले ग्रहों द्वारा केन्द्रापसारक बल का अनुभव किया जाता है।
केन्द्रापसारक बल इन ग्रहों को अपनी घूर्णन गति जारी रखने और कोर में गिरने से बचने में सक्षम बनाता है। सूर्य के चारों ओर घूमने वाले सभी खगोलीय पिंडों में इस केन्द्रापसारक बल की पर्याप्त मात्रा होती है।
यह घटना ब्रह्मांड के विस्तार और सृजन कथा के विचार को जगाने के लिए भी जिम्मेदार है।
पानी से भरी बाल्टी का घूमना
पानी से भरी बाल्टी को घुमाते समय और किसी भी तरह के रिसाव को रोकने की कोशिश करते समय कोई भी केन्द्रापसारक बल के प्रभाव को आसानी से देख सकता है।
पानी की बाल्टी को एक ऊर्ध्वाधर सर्कल में एक विशिष्ट गति से घुमाने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग पानी के वजन को संतुलित करने और इसे बाहर गिरने से रोकने के लिए किया जाता है। बाल्टी में निहित पानी की ऊपरी सतह का आकार भी इस केन्द्रापसारक बल के कारण अवतल संरचना से संबंधित है।
सड़कों की बैंकिंग
पहाड़ी क्षेत्रों की सड़कें बैंकिंग के विशिष्ट स्थल हैं, साथ ही साथ खड़ी मोड़ वाले स्थान भी हैं।
ऐसे क्षेत्रों से तेजी से यात्रा करते समय, एक केन्द्रापसारक बल कार को सड़क के किनारे की ओर धकेलता है। यह असाधारण रूप से अवांछनीय है क्योंकि यह दुर्घटनाओं, वाहन दुर्घटनाओं और दुर्घटनाओं सहित खतरनाक स्थितियों की ओर ले जाता है। इस कठिनाई को कम करने के लिए इस तरह के किनारों पर रोडवेज को धीरे से बांधा गया है।
हिंडोला
बच्चों के खेल के मैदानों में बच्चों के साथ मस्ती करना एक सामान्य दृश्य है।
एक मनोरंजक सवारी पर, युवाओं को बाहरी बल के अधीन किया जाता है जो उन्हें सवारी के रेडियल रूप से बाहर की ओर धकेलता है। सवारी की घूर्णन गति बढ़ने पर बल का प्रभाव अधिक ध्यान देने योग्य हो जाता है। यदि सुरक्षा प्रक्रियाओं का उचित रूप से पालन नहीं किया जाता है तो यह केन्द्रापसारक बल दुर्घटना का कारण बन सकता है।
वॉशिंग मशीन
वाशिंग मशीन सहित विभिन्न उपभोक्ता विद्युत उत्पादों में केन्द्रापसारक बल का उपयोग किया जाता है।
मशीन एक कताई तंत्र का प्रदर्शन करती है और ड्रम के बाहरी तरफ कपड़े, पानी और गंदगी के कणों को दूर करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग करती है। कंटेनर के अंदरूनी हिस्से की थैली बाद में गंदगी इकट्ठा करती है, और कपड़ों को अच्छी तरह से साफ किया जाता है।
मनोरंजनकारी उद्यान
Gravitron
कुछ मनोरंजन आकर्षणों में केन्द्रापसारक बलों का उपयोग किया जाता है, और आमतौर पर देखा जाने वाला उदाहरण ग्रेविट्रॉन है।
ग्रेविट्रॉन सवारों को जमीन की सतह से ऊपर उठाने की अनुमति देता है, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को घुमाकर और दीवार के खिलाफ धक्का देकर। सवारों द्वारा अनुभव किया जाने वाला यह बाहरी बल केन्द्रापसारक बल है जो उन्हें घूर्णन के केंद्रीय अक्ष से दूर फेंक देता है।
झूलती मेला सवारी
मनोरंजन पार्क में केन्द्रापसारक बल का एक और सामान्य रूप से पाया जाने वाला उदाहरण है झूलती हुई फेयर राइड।
बड़ी ऊंचाई के एक बेलनाकार खंभे पर झूलते मेले के मनोरंजन में एक विशाल कताई वाला सिर लगा होता है। कताई सिर के आधार से कई झूले जुड़े होते हैं। सवारी के निचले भाग के घूमने पर, झूले केंद्र से दूर जाने लगते हैं।
यह जुड़े हुए झूलों को एक रोमांचक सवारी के लिए बनाते हुए एक स्टाइलिश और प्राणपोषक क्रिया देता है।
विभिन्न प्रकार के औद्योगिक उपकरणों में इसके अनुप्रयोग में केन्द्रापसारक बल के और उदाहरण देखे जा सकते हैं।
केन्द्रापसारक राज्यपाल
केन्द्रापसारक गवर्नर इंजन की गति को नियंत्रित करने के प्रभारी होते हैं।
केन्द्रापसारक गवर्नर कताई भार का उपयोग करता है जो इंजन की बदलती गति के साथ थ्रॉटल को समायोजित करने के लिए रेडियल रूप से चलता है। केन्द्रापसारक बल कताई द्रव्यमान के संदर्भ फ्रेम में रेडियल गति उत्पन्न करता है।
केन्द्रापसारक क्लच
इंजन से चलने वाले छोटे उपकरण जैसे चेनसॉ, गो-कार्ट और मिनिएचर हेलिकॉप्टर में सेंट्रीफ्यूगल क्लच का इस्तेमाल किया जाता है।
केन्द्रापसारक क्लच इंजन की गति बढ़ने तक ड्राइव को शामिल किए बिना इंजन की शुरुआत की सुविधा प्रदान करता है। त्वरण पर, ड्राइव स्वचालित और निर्बाध जुड़ाव से गुजरता है।
उसी अवधारणा को ड्रम ब्रेक एस्केंडर में देखा जा सकता है जो रॉक क्लाइम्बिंग के दौरान जड़ता का उपयोग करते हैं। एक अन्य उदाहरण कई वाहन सीट बेल्ट में उपयोग की जाने वाली जड़ता रील है। इस प्रकार के उपकरणों में कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण उत्पन्न करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग किया जा रहा है।
अपकेंद्री प्रक्षेप
केन्द्रापसारक कास्टिंग केन्द्रापसारक बल का एक और सामान्य रूप से देखा जाने वाला औद्योगिक अनुप्रयोग है।
केन्द्रापसारक कास्टिंग या स्पिन कास्टिंग ने सकारात्मक और नकारात्मक मोल्ड क्षेत्रों को समर्पित किया है। तरल धातु या प्लास्टिक को केन्द्रापसारक बल के उपयोग के साथ मोल्ड के नकारात्मक क्षेत्र में बढ़ाया जाता है।
औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज
अनुसंधान संस्थानों और उद्योगों में सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करके विभिन्न घनत्व के यौगिकों को अलग किया जाता है।
अपकेंद्रित्र मशीनों ने महत्वपूर्ण उत्प्लावक बलों में हाइड्रोस्टेटिक दबाव अंतर परिणाम विकसित किए जो कम घनत्व वाले कणों को अंदर की ओर धकेलते हैं। द्रव से भरी नलियों में केन्द्रापसारक बल इन उपकरणों द्वारा संदर्भ के कताई ढांचे में घूर्णन अक्ष के लिए ऑर्थोगोनल द्वारा उत्पन्न होता है।
केन्द्रापसारक बल उन तत्वों या कणों का कारण बनता है जो द्रव से अधिक सघन होते हैं जो बाहर की ओर बहते हैं। यह आर्किमिडीज के सिद्धांत का एक सादृश्य विकसित करता है, जहां गुरुत्वाकर्षण को केन्द्रापसारक बल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
मानव शरीर पर केन्द्रापसारक बल का प्रभाव
एक विमान और उसके चालक दल एक उड़ान युद्धाभ्यास के दौरान त्वरण के विभिन्न विस्तारों के अधीन हो सकते हैं। एक घुमावदार मार्ग एक हवाई जहाज को अभिकेन्द्रीय त्वरण का अनुभव कराता है. जड़ता के कारण, विमान न्यूटन के गति के पहले नियम के अनुसार वक्रता के केंद्र की ओर रेडियल रूप से निर्देशित इस बल का विरोध करता है।
प्रतिरोध बल अभिकेन्द्रीय बल के विरुद्ध कार्य करता है और केंद्र से दूर निर्देशित होता है। इस छद्म बल को केन्द्रापसारक बल के रूप में जाना जाता है। यदि पायलट हवाई जहाज पर एक निर्जीव वस्तु होता, तो केन्द्रापसारक बल उसे अपनी सीट पर धकेलने और शारीरिक परिणाम देने के लिए माना जाता।
इस छद्म बल के परिणामों को तीन प्राथमिक वर्गों में विभाजित किया जा सकता है:
- शरीर के वजन में एक स्पष्ट वृद्धि की समग्र भावना।
- दृष्टि की हानि, जिसे "ब्लैकिंग-आउट" भी कहा जाता है।
- भटकाव और चेतना का नुकसान, जो दुर्लभ और आमतौर पर असामान्य है।
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मेरी पृष्ठभूमि एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में है, मैं वर्तमान में रक्षा और अंतरिक्ष विज्ञान उद्योग में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग की दिशा में काम कर रहा हूं। मैं निरंतर सीखता रहता हूं और रचनात्मक कलाओं के प्रति मेरा जुनून मुझे नई इंजीनियरिंग अवधारणाओं को डिजाइन करने की ओर झुकाए रखता है।
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