7 तटस्थ संतुलन उदाहरण: विस्तृत स्पष्टीकरण

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यह लेख तटस्थ संतुलन उदाहरण पर आधारित होगा। जब हम संतुलन शब्द सुनते हैं, तो हम तुरंत वस्तुओं या बलों के बीच संतुलन के बारे में सोचते हैं। यह तथ्य सत्य है कि संतुलन का सीधा संबंध दो या दो से अधिक वस्तुओं के बीच संतुलन से है।

इस लेख में हम आगे संतुलन के बारे में अध्ययन करेंगे। यह सिर्फ संतुलन से ज्यादा है। पहले हम विभिन्न प्रकार के संतुलन के बारे में चर्चा करेंगे। हम इस लेख में अपना ध्यान तटस्थ संतुलन पर रखेंगे।

क्या है संतुलन?

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, संतुलन प्रणाली की एक स्थिति है जिसमें सभी बल संतुलित होते हैं या एक दूसरे को रद्द करते हैं। संतुलन बहुत जरूरी है हर क्षेत्र में, चाहे वह रसायन विज्ञान हो या भौतिकी या इंजीनियरिंग या रोजमर्रा की जिंदगी में। संतुलन का अर्थ है संतुलन, बिना संतुलन के जीवन का सरल होना बहुत कठिन होगा।

संतुलन को मोटे तौर पर वर्गीकृत किया जा सकता है- यांत्रिक संतुलन, रासायनिक संतुलन और थर्मल संतुलन। यांत्रिक संतुलन को भी उपश्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिनमें से एक ऐसा प्रकार है तटस्थ संतुलन (अन्य उप प्रकार स्थिर संतुलन और अस्थिर संतुलन हैं)। आइए देखें कि तटस्थ संतुलन क्या है।

तटस्थ संतुलन उदाहरण
छवि: थर्मल संतुलन

छवि क्रेडिट: कुकू, बंद प्रणाली में थर्मल संतुलन, सीसी द्वारा एसए 4.0

बलों के संतुलन का समीकरण

जब कई बल कार्य करते हैं, तो किसी वस्तु के लिए स्थिर पथ में या स्थिर रहना मुश्किल हो जाता है। यदि बल इस प्रकार कार्य करते हैं कि ये बल एक दूसरे को रद्द कर देते हैं तो वस्तु को स्थिर रखना आसान हो जाता है।

आइए दो बलों F1 और F2 पर विचार करें जो एक शरीर A पर कार्य कर रहे हैं। दो बल पहले मामले में क्षैतिज रूप से और दूसरे मामले में लंबवत रूप से कार्य करते हैं। दोनों स्थितियों में शरीर के संतुलन में रहने के लिए, निम्नलिखित शर्तों को पूरा किया जाना चाहिए-

  • 1st स्थिति- शरीर के संतुलन में होने के लिए सभी बलों को एक दूसरे को रद्द करना चाहिए अर्थात सभी क्षैतिज बलों का योग शून्य होना चाहिए।

एफx = 0

कहा पे,

एफएक्स एक्स दिशा में सभी बलों का प्रतिनिधित्व करता है

  • 2nd स्थिति- शरीर के संतुलन में होने के लिए सभी बलों को एक दूसरे को रद्द करना चाहिए अर्थात सभी ऊर्ध्वाधर बलों का योग शून्य के बराबर होना चाहिए।

एफएक्स = 0

कहा पे,

Fy Y दिशा में सभी बलों का प्रतिनिधित्व करता है

तटस्थ संतुलन क्या है?

तटस्थ संतुलन एक प्रकार का संतुलन है जिसमें शरीर किसी बाहरी बल द्वारा थोड़ा विस्थापित होने के बाद अपनी नई स्थिति में आराम करता है।

तटस्थ संतुलन प्राप्त करने के बाद भी शरीर गति नहीं करता है अर्थात यह स्थिर रहता है। तटस्थ संतुलन के लिए यह अनिवार्य शर्त है। यदि शरीर अपनी मूल स्थिति में चला जाता है तो उसे बाहरी बल द्वारा स्थानांतरित किया जाना चाहिए था।

शरीर अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आता बल्कि नई स्थिति में स्थिर रहता है।

तटस्थ संतुलन उदाहरण

अब हमारे पास तटस्थ के बारे में एक विचार है संतुलनआइए नीचे दिए गए कुछ उदाहरणों को देखकर इसके बारे में अधिक स्पष्ट करें।

हम अपने दैनिक जीवन में तटस्थ संतुलन का अनुभव करते हैं, आइए देखें: तटस्थ संतुलन के उदाहरण हम रोजमर्रा की जिंदगी में देखते हैं-

एक संगमरमर एक क्षैतिज सतह पर पड़ा है, जो अबाधित नहीं है

संगमरमर हिल नहीं रहा है क्योंकि उस पर कोई बल कार्य नहीं कर रहा है। संगमरमर बिना किसी बाहरी बल के अपने आप वहीं पड़ा हुआ है। यह तभी गति करेगा जब उस पर कोई बाहरी बल लगाया जाएगा। इसलिए इसे तटस्थ संतुलन में कहा जाता है।

पुस्तक को मेज की सतह पर सरकाने पर पुस्तक विरामावस्था में आने के बाद तटस्थ संतुलन में आ जाती है

जैसे-जैसे बल की क्रिया कम होती जाती है, पुस्तक तटस्थ संतुलन प्राप्त करती है।

जमीन पर पड़ा एक फुटबॉल

जब गेंद बिना छूए जमीन पर पड़ी होती है, तो वह हिलती नहीं है। गेंद को स्थानांतरित करने के लिए एक बाहरी बल की आवश्यकता होती है। बिना किसी बाहरी बल के वह वहीं पड़ा रहेगा। इसलिए यह तटस्थ संतुलन है।

हैंडब्रेक के बिना खड़ी एक कार (स्थिर रहने के लिए कोई बाहरी बल नहीं लगाया गया)

जब हैंडब्रेक नहीं लगाए जाते हैं तो इसका मतलब है कि कार अपने आप स्थिर है और इसे स्थिर रखने के लिए कोई बाहरी बल नहीं लगाया गया है इसलिए यह तटस्थ संतुलन में है।

एक सपाट सतह पर स्थिर पड़ा एक रोलर

एक रोलर जैसे ही बाहरी बल द्वारा छुआ जाता है, वैसे ही लुढ़क जाएगा, जब यह बिना रुके पड़ा हो तो रोलर को तटस्थ संतुलन में कहा जाता है।

हाथों पर चिपचिपा क्रीम लगाना (उदाहरण के लिए सनस्क्रीन)

चिपचिपी क्रीम/तरल पदार्थ तब तक नहीं हिलेंगे जब तक उन पर कोई बाहरी बल न लगाया जाए। जैसे कि सनस्क्रीन के मामले में हमें इसे लगाने के लिए कतरनी बल लगाने की आवश्यकता होती है जिसके बिना यह अपने आप नहीं फैलेगा।

जमीन पर पड़ी एक कुप्पी

जमीन पर पड़ा एक फ्लास्क स्थिर है, यह तब तक नहीं हिलेगा जब तक कि कोई बल न लगाया जाए। इसलिए इसे तटस्थ संतुलन में कहा जाता है।

एक भारी बॉक्स को धक्का देना

एक बार जब हम किसी भारी डिब्बे को धक्का देना शुरू करते हैं, तो वस्तु हिलने लगती है लेकिन जैसे ही हम धक्का देना बंद करते हैं, वस्तु हिलना बंद कर देती है। यह अपने आप आगे नहीं बढ़ता और न ही वापस वहीं आता है जहां से चलना शुरू किया था। इसलिए यह तटस्थ संतुलन में है,

किसी भारी वस्तु को फर्श पर फेंके जाने पर वह फर्श पर गिरते ही विरामावस्था में आ जाती है

जब हम किसी भारी वस्तु को फर्श पर फेंकते हैं, तो वस्तु किसके कारण नीचे जाती है? गुरुत्वाकर्षण का बल. जब यह जमीन पर उतरता है, तो अपने वजन के कारण गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ उछालने में विफल रहता है। इसलिए, यह जमीन से उठे बिना वहीं रहता है। इसलिए हम कह सकते हैं कि वस्तु तटस्थ संतुलन में है।

तैरते पिंडों का तटस्थ संतुलन

 जब कोई पिंड तैर रहा होता है, तो इसे तटस्थ संतुलन में कहा जाता है जब शरीर न तो अपनी मूल स्थिति में लौटता है और न ही आगे बढ़ता है।

एम शरीर का मेटा सेंटर है। यदि यह ठीक उसी बिंदु पर स्थित है जहां गुरुत्वाकर्षण, G स्थित है, तो शरीर को तटस्थ संतुलन में कहा जाता है।

स्थिर संतुलन से आप क्या समझते हैं ?

हमने देखा है कि तटस्थ संतुलन में शरीर अपनी नई स्थिति में रहता है। अब स्थिर संतुलन में शरीर बल के ऊपर उठने के बाद अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है या उस पर कोई और कार्य नहीं कर रहा है।

विस्थापन शरीर पर लगाए गए बाहरी बल के परिणामस्वरूप होता है। तटस्थ संतुलन और स्थिर संतुलन समान लग सकता है लेकिन एक दूसरे से अलग हैं।

क्या स्थिर संतुलन और तटस्थ संतुलन समान है?

स्थिर संतुलन और तटस्थ संतुलन समान लग सकता है लेकिन वे एक दूसरे से भिन्न हैं। हालांकि इनमें भी ज्यादा अंतर नहीं है।

प्राथमिक अंतर यह है कि स्थिर संतुलन में, शरीर अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है लेकिन तटस्थ संतुलन में शरीर अपनी मूल स्थिति में वापस जाने या आगे बढ़ने के बिना नई स्थिति में स्थिर रहता है।

अस्थिर संतुलन क्या है?

अस्थिर संतुलन शरीर की एक ऐसी स्थिति है जहां शरीर में एक छोटी सी हलचल भी एक बड़े बदलाव का परिणाम देगी। इसका मतलब है कि शरीर इतना अस्थिर है कि थोड़ा सा धक्का उसकी संतुलन की स्थिति में बाधा डालेगा।

हम देख सकते हैं रोजमर्रा की जिंदगी में अस्थिर संतुलन। उदाहरण के लिए, यदि हम किसी पुस्तक पर एक नुकीला सिरा रखते हैं और पुस्तक को थोड़ा हिलाते हैं, तो नुकीला शीर्ष तुरंत नीचे गिर जाता है। इसी तरह अगर हम एक संकीर्ण टोपी वाली बोतल को उल्टा रखते हैं, तो वह स्थिर रह सकती है लेकिन जैसे ही थोड़ा सा बल लगाया जाता है, वह नीचे गिर जाएगी।

संतुलन का महत्व

हम सभी ने अनुभव किया है कि पूर्णता स्थिरता के साथ आती है। भौतिकी में, हम देख सकते हैं कि प्रत्येक परमाणु एक निश्चित प्रकार के बल का अनुभव करता है।

  • परमाणु स्थिर है क्योंकि अंतर परमाणु बल संतुलित हैं जिस क्षण हम एक परमाणु को विभाजित करने का प्रयास करते हैं, हमें एक परमाणु बम मिलता है!
  • कैंची की एक जोड़ी का उपयोग करते समय हमें यह असुविधाजनक लगता है यदि वस्तु इधर-उधर घूम रही है, तो हम इसे आसानी से काट सकते हैं यदि इसे क्लैंप या हाथ से पकड़ लिया जाए।
  •  झुकी हुई सड़क पर चलना मुश्किल है क्योंकि हम गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ काम कर रहे हैं इसलिए संतुलन गड़बड़ा जाता है।
  • गुरुत्वाकर्षण और उत्क्षेप के कारण बल के बीच संतुलन के परिणामस्वरूप हवाई जहाज परिभ्रमण करता है।
  • चलना भी संतुलित संतुलन का एक उदाहरण है, अगर गुरुत्वाकर्षण कम होता तो हम हवा में तैरना शुरू कर सकते थे।

कई हैं दैनिक जीवन में उदाहरण जहां हम संतुलन को धन्यवाद दे सकते हैं मौजूदा के लिए। संतुलन के बिना हमारे जीवन में इतनी सरलता नहीं हो सकती।

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