Force : जानिए क्या है बल की परिभाषा, सूत्र, प्रभाव और इसके प्रकार

बल भौतिक विज्ञान का एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है, जो किसी वस्तु के गतिशीलता, आकार, दिशा और स्थिति में परिवर्तन करने की क्षमता को व्यक्त करता है। यह वस्तुओं के बीच आपसी क्रियाओं का परिणाम होता है, जो उनके वेग, त्वरण और स्थिरता को प्रभावित करता है। न्यूटन के गति के नियमों के अनुसार, बल किसी भी वस्तु की चाल में परिवर्तन लाने के लिए जिम्मेदार होता है। विभिन्न प्रकार के बल हमारे दैनिक जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बल की इस समझ से हम विभिन्न प्राकृतिक और कृत्रिम प्रक्रियाओं को बेहतर तरीके से समझ सकते हैं और नियंत्रित कर सकते हैं। इस पोस्ट में, हम बल से संबंधित सभी बातों पर चर्चा करेंगे जिसमें इसके फॉर्मूला और प्रकार शामिल हैं।

बल की परिभाषा

बल, द्रव्यमान के साथ वस्तु का एक परस्पर क्रिया है, जो वस्तु के वेग को बदलने का कारण बनता है। इसे किसी विशेष वस्तु को धकेलने या खींचने के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। बल, एक सदिश राशि है जिसका अर्थ है कि इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं।

जब वस्तु एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो यह बल में धकेलने या खींचने का कारण बनता है। उदाहरण के लिए, जब आप किसी गेंद को धक्का देने की कोशिश करते हैं, तो यह, गेंद पर लगने वाले बल के कारण होता है जो इसकी गति को बदल देता है। बाहर से लगाये गए बल में किसी विशेष वस्तु की स्थिति को बदलने की क्षमता होती है। जिस दिशा में बल लगाया जाता है वह उस बल की दिशा के रूप में जाना जाता है।

एक निकाय पर बल का क्या प्रभाव होता है?

भौतिकी में, गति को समय के सापेक्ष में स्थिति में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया गया है। सरल शब्दों में, गति का तात्पर्य किसी पिंड की गति से है। आमतौर पर, गति को इस प्रकार समझा जा सकता है:

1. गति में परिवर्तन
2. दिशा में परिवर्तन

बल के अलग-अलग प्रभाव होते हैं और उनमें से कुछ यहां दिए गए हैं।

• यह किसी वस्तु की दिशा बदलता है।
• यह एक पिंड को विराम की अवस्था से गति में कर सकता है।
• यह किसी वस्तु की गति को बढ़ा या घटा या बदल सकता है।
• यह एक गतिशील पिंड को रोक सकता है।
• यह किसी वस्तु के आकृति या आकार को बदल सकता है।

बल गतिशील वस्तु की दिशा बदल सकता है

बल का उपयोग गतिशील वस्तु की दिशा बदलने के लिए कैसे किया जा सकता है? जब कोई बाह्य बल स्वतंत्र रूप से गतिशील वस्तु पर कार्य करता है, तो उसकी दिशा बदल जाती है। नीचे कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• जब आप क्रिकेट की गेंद को मारते हैं, तो उसकी दिशा बदल जाती है।
• जब कोई बल्लेबाज अपने बल्ले से गेंद को मारता है, तो गेंद की गति बदल जाती है।
• जब कोई व्यक्ति कार में ब्रेक लगाता है, तो वाहन गति में कमी के साथ रुक जाता है।
• जब क्षेत्ररक्षक गेंद को पकड़ता है, तो गेंद की गति कम हो जाती है।
• जब हम ट्रॉली को खींचते हैं, तो उसकी गति बढ़ जाती है।

बल गतिशील वस्तु की गति बदल सकता है

जब किसी पिंड पर बल लगाया जाता है, तो पिंड त्वरित हो जाता है और त्वरण पिंड की गति को बदल देता है। एक बल गतिशील वस्तु की गति, गतिशील वस्तु की दिशा और वस्तु के रूप और आकार को संशोधित कर सकता है, लेकिन यह गतिशील वस्तु की संरचना को नहीं बदल सकता है।
नीचे कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• जब कोई चालक अपनी कार को गति में रखते हुए गति बढ़ाता है, तो वाहन की गति बढ़ जाती है।
• जब कोई व्यक्ति कार में ब्रेक लगाता है, तो वाहन पूरी तरह रुक जाता है और उसकी गति कम हो जाती है।

बल का मात्रक

बल की SI मात्रक न्यूटन (N) है। हालांकि, बल को विभिन्न अन्य मात्रक में भी परिभाषित किया जा सकता है जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिया गया है।

Periodic Table: Groups, Properties And Laws

बल का प्रभाव

जब भी किसी वस्तु पर एक बल लगाया जाता है, तो वह अपने आकृति, आकार, गति या दिशा को बदलने की ओर अग्रसर होती है। यह किसी वस्तु की गति को बदलता है। गति, एक पिंड की गति है। यहाँ कुछ प्रभाव हैं जो इसके वस्तुओं पर लागू होते हैं:

1. यह किसी वस्तु की दिशा बदलता है।
2. यह एक पिंड को विराम की अवस्था से गति में कर सकता है।
3. यह किसी वस्तु की गति को बढ़ा या घटा या बदल सकता है।
4. यह एक गतिशील पिंड को रोक सकता है।
5. यह किसी वस्तु के आकृति या आकार को बदल सकता है।

बल का सूत्र:

बल को द्रव्यमान (m) और त्वरण (a) के गुणन द्वारा निकाला जा सकता है। बल के सूत्र के समीकरण को नीचे दिए गए रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

F = ma

जहाँ,

• m = द्रव्यमान
• a = त्वरण

इसे न्यूटन (N) या Kgm/s² में निकाला जाता है।
त्वरण “a” को निकालने का सूत्र है, a = v/t
जहाँ

• v = वेग
• t = लिया गया समय

अतः बल को निम्नलिखित रूप में परिभाषित किया जा सकता है; F = mv/t
जड़त्व के सूत्र को p = mv के रूप में लिखा जाता है जिसे संवेग के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।

बल के प्रकार:

बल, विभिन्न प्रकार के होते हैं, जो किसी वस्तु पर कार्य करते हैं। यहाँ बल पर आम तौर पर लागू कुछ प्रकार निम्नलिखित हैं:

1. पेशी बल
2. यांत्रिक बल
3. घर्षण बल
4. गुरुत्वाकर्षण बल
5. विद्युत बल
6. चुंबकीय बल

आइए, विस्तार से बल के प्रकारों पर एक नज़र डालते है:

पेशीय बल

इसे केवल उस बल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसे हम दैनिक कार्य पर लागू करते हैं, जैसे हम उठाते हैं, साँस लेते हैं, व्यायाम करते हैं आदि। यह वस्तु के संपर्क में आने के बाद कार्य करता है। यह बल हमारी मांसपेशियों के कार्य के कारण होता है। जब हम दैनिक कार्य करने के लिए अपनी मांसपेशियों का उपयोग करते हैं, तो मांसपेशियों का बल वस्तु पर लगता है।

यांत्रिक बल

यांत्रिक बल तब होता है जब दो वस्तुओं के बीच सीधा संपर्क होता है जहां एक वस्तु बल लगा रही है जबकि दूसरी वस्तु विराम की स्थिति में या गति की स्थिति में होती है। दरवाजे को धक्का देने वाला कोई व्यक्ति, यांत्रिक बल का एक उदाहरण है।

घर्षण बल

घर्षण बल, दो सतहों के बीच लगने वाला विरोधी बल है जिसका मुख्य उद्देश्य किसी एक ही दिशा या विपरीत दिशा में जाने वाली वस्तु के लिए प्रतिरोध पैदा करना है। जब हम साइकिल चलाते हैं तो एक घर्षण बल कार्य करता हैं।

गुरुत्वाकर्षण बल

गुरुत्वाकर्षण बल, आकर्षण का वह बल है जो दो वस्तुओं को द्रव्यमान से आकर्षित करता है। पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल हमें जमीन पर खींचता है। यह हमेशा लोगों को एक-दूसरे की ओर खींचने की कोशिश करता है और कभी उन्हें अलग करने की कोशिश नहीं करता। इसे न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सार्वभौमिक नियम के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

विद्युतचुम्बकीय बल

विद्युत् चुम्बकीय बल को कूलम्ब बल या कूलम्ब इंटरैक्शन के रूप में भी जाना जाता है। यह दो विद्युत आवेशित वस्तुओं के बीच का बल है। इस बल के अनुसार, जैसे चार्ज, एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं, वैसे ही विपरीत प्रतिकार करते हैं। लाइटनिंग विद्युत् चुम्बकीय बल(इलेक्ट्रोस्टैटिक फोर्स) का एक उदाहरण है।

चुंबकीय बल

चुंबकीय बल, वह बल है जो विद्युत आवेशित कणों के बीच उनकी गति के कारण उत्पन्न होता है। 2 मैग्नेट के ध्रुवों के बीच चुंबकीय बल देखा जा सकता है। यह वस्तु के उन्मुखीकरण के आधार पर प्रकृति में आकर्षक या प्रतिकारक है। इसे चुंबकीय बल (इलेक्ट्रोस्टैटिक फोर्स) का उदाहरण कहा जा सकता है।

किसी बल की क्रियारेखा क्या होती है?

वह रेखा जिसके अनुदिश बल वस्तु पर कार्य करता है, बल की क्रियारेखा कहलाती है। वह बिंदु जहां बल वस्तु पर कार्य करता है, बल के अनुप्रयोग का बिंदु कहलाता है। एक बल जो संपर्क में दो वस्तुओं की सतहों की सापेक्ष गति का विरोध करता है और सतहों के साथ कार्य करता है उसे घर्षण बल कहा जाता है।

जब वस्तु पर कार्य करने वाले सभी बल संतुलित होते हैं, तो कार्य करने वाला कुल बल शून्य होता है। लेकिन यदि किसी वस्तु पर लगने वाले सभी बलों के परिणामस्वरूप असंतुलित बल उत्पन्न होता है, तो असंतुलित बल वस्तु को गति दे सकता है, जिसका अर्थ है कि वस्तु पर लगने वाला शुद्ध बल उसके वेग का परिमाण बदल सकता है या उसके वेग की दिशा बदल सकता है।

बल पर आधारित कुछ उदाहरण

उदाहरण 1: 20 kg द्रव्यमान वाले एक बॉक्स को 2 m/s² के नियत त्वरण के साथ एक क्षैतिज सतह पर धकेला जा रहा है। बॉक्स पर कार्यरत कुल बल ज्ञात करें।

हल: शुद्ध बल ज्ञात करने के लिए हम न्यूटन के गति के दूसरे नियम का उपयोग कर सकते हैं,जिसके अनुसार शुद्ध बल द्रव्यमान और त्वरण के गुणनफल के बराबर होता है।

दिया गया है:

बॉक्स का द्रव्यमान (m) = 20 kg

त्वरण (a) = 2 m/s²

सूत्र का उपयोग करने पर: F = m × a

F = 20 kg × 2 m/s²

F = 40 N

इसलिए, बॉक्स पर कार्य करने वाला शुद्ध बल 40 N है।

उदाहरण 2: 1,500 kg द्रव्यमान की एक कार समतल सड़क पर 20 m/s की नियत चाल से चल रही है। कार पर लगने वाले घर्षण बल का ज्ञात करें।

हल: जब कोई कार नियत चाल से चल रही होती है, तो उस पर लगने वाला शुद्ध बल शून्य होता है। इसलिए, घर्षण बल का परिमाण बराबर और दिशा में चालक बल के विपरीत होना चाहिए।

दिया गया है:

कार का द्रव्यमान (m) = 1,500 kg

कार की चाल (v) = 20 m/s

चूँकि कार नियत चाल से चल रही है, त्वरण शून्य (a = 0) है। अत: शुद्ध बल भी शून्य है।

सूत्र का उपयोग करने पर: F = m × a

F = 1,500 kg × 0 m/s²

F = 0 N

इसलिए, कार पर कार्यरत घर्षण बल 0 N है।

Sharing is caring!