દોરી પરના બોલ માટે કેન્દ્રગામી બળને ઓળખવું

આ વિડિઓમાં આપણે ઘણી બધી પરિસ્થિતિઓનો અભ્યાસ કરીશુ જેમાં પદાર્થ નિયમિત વર્તુળ આકાર ગતિ કરે છે તે વર્તુળની ફરતે અચલ ઝડપે ગતિ કરે છે અને આપણે એ વિચારવા માંગીએ છીએ કે તે વર્તુળમાં શા માટે રહે છે કયું કેન્દ્ર ગામી બળ તેને આ પ્રમાણે સીધી દિશામાં ગતિ કરતુ અટકાવે છે કઈ બાબત તેને વર્તુળમાં રાખે છે અહીં આ પ્રથમ પરિસ્થિતિમાં મારી પાસે અહીં બોલ છે અને તેને દોરી સાથે બાંધેલો છે તેને ટેબલના કેન્દ્ર પર કોઈક ખીલીની સાથે દોરી વડે બાંધેલો છે અને આ બોલ અચલ ઝડપે આ વર્તુળમાં ગતિ કરે છે તે અચલ ઝડપે આ વર્તુળમાં ગતિ કરે છે હવે વિડિઓ અટકાવો અને આ બોલ પર લગતા તમામ બળ વિશે વિચારો કોઈક બળ અથવા બળનું સંયોજન જે કેન્દ્રગામી બળ તરીકે કામ કરશે હે આ બોલને વર્તુળઆકાર ગતિમાં રાખે છેહવે આપણે તે સાથે મળીને વિચારીએ ત્યાં અમુક એવા પણ બળ છેજે આ બોલની વર્તુળ આકાર ગતિને અસર કરતા નથી પરંતુ તે ત્યાં હશે અહીં તમારી પાસે ચોક્કસ રીતે ગુરુત્વાકર્ષણ બળ હશે જે કંઈક આ પ્રમાણે આવશે આ રીતે આપણે ગુરુત્વાકર્ષણના બળના મૂલ્યને F સબ g તરીકે દર્શાવી શકીએ અહીં આ તેની દિશા છે અને હવે આ બોલ નીચેની તરફ પ્રવેગિત થતો નથી તેનું કારણ એ છે કે આપણી પાસે અહીં ટેબલ છે માટે આ ટેબલ બે બોલ પર લંબ બળ લાગશે જે ગુરુત્વાકર્ષણ બળની વિરુદ્ધ દિશામાં છે હવે લંબ બળના મૂલ્યને આ પ્રમાણે દર્શાવી શકાય આ બંનેનું મૂલ્ય સમાન હશે પરંતુ દિશા જુદી જુદી હશે હવે ત્યાં બીજો શું થશે જો અહીં આ દોરી ન હોય તો આ બોલ સીધી દિશામાં ગતિ કરશે અને કદાચ ટેબલ પરથી પડી જશે માટે આ દોરી અમુક પ્રકારનું અંદરની દિશામાં બળ પૂરું પડે છે જે આ બોલને વર્તુળ આકાર ગતિ કરાવે છે માટે અંદરની તરફ લાગતું ખેંચાણ બળ કંઈક આ પ્રમાણે છે અને તે તણાવ બળ છે જેને હું F સબ T તરીકે દર્શાવીશું તેનું મૂલ્ય આ થશે અને તે અંદરની તરફ લાગતું બળ છે તેથી તે કેન્દ્રગામી બળ છે માટે આપણે કહી શકીએ કે અંદરની તરફ લાગતું ખેંચાણ બળ એટલે કે તણાવ બળનું મૂલ્ય બરાબર કેન્દ્રગામી બળનું મૂલ્ય અને આ પરિસ્થિતિમાં તે બંને સમાન સદિશ થશે તેથી તેને આ પ્રમાણે પણ લખી શકાય અહીં આ કેન્દ્રગામી બળનો સદિશ થશે તે દોરીમાં ઉદ્ભવતું તણાવ બળ છે જે આ બોલને વર્તુળ આકાર ગતિ કરાવે હવે એક બીજું ઉદા જોઈએ આ તેને સમાન જ છે પરંતુ મારી પાસે અહીં થોડા વધારે પરિમાણ છે આ ભૌતિક શાસ્ત્રનું ખુબ જ પ્રચલિત ઉદા છે મારી પાસે અહીં છત સાથે બાંધેલી એક દોરી છે અને આ દોરી સાથે બોલ અથવા લોલકને બાંધ્યો છે તે આ વર્તુળ આકાર પથ પર અચલ ઝડપે પરિભ્રમણ કરે છે માટે આ વર્તુળનું કેન્દ્ર કંઈક આ પ્રમાણે આવશે વર્તુળનું કેન્દ્ર અહીં આવશે હવે વિડિઓ અટકાવો અને આ બોલ પર લગતા તમામ બળ વિશે વિચારો આપણે અહીં હવાના અવરોધને અવગણીશું આપણે હમણાં ધારી લઈએ કે આપણે શૂન્યવકાશમાં છે તો આમાંથી કયું બળ કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પડશે હવે આગાઉના ઉદાની જેમ તમારી પાસે અહીં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ હશે અહીં આ ગુરુત્વાકર્ષણબળનો સદિશ છે અને તેનું મૂલ્ય F સબ gછે અને આ બોલએ દોરી સાથે બંધાયેલો છે તેથી તમારી પાસે અમુક પ્રકારનું ખેંચાણ બળ હશે જેના કારણે આ બોલ દોરી સાથે બંધાયેલો છે તે તણાવ બળ છે તેનું મૂલ્ય F સબ T છે પરંતુ કયું બળ આ ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કેન્સલ કરશે અને કયું બળ આ બોલને વર્તુળ આકાર ગતિમાં રાખશે હવે અહીં આ પરિસ્થિતિમાં આપણે આ તણાવ બળના ઘટકો વિશે વિચારી શકીએ કારણ કે આ તણાવ બળ અમુક ખૂણે લાગે છે હવે જો આપણે આ તણાવ બળને તેના ઘટકોમાં વિભાજીત કરીએ તો તેનો શિરોલંબ ઘટક કંઈક આ પ્રમાણે આવશે તેનો શિરોલંબ ઘટક અથવા y ઘટક કંઈક આ પ્રમાણે આવશે અહીં આ તણાવ બળ છે અને આ શિરોલંબ ઘટકન મૂલ્ય F સબ Ty થશે તે ગુરુત્વાકર્ષણ બળને દૂર કરશે જેના કારણે આ બોલ નીચેની દિશામાં પ્રવેગિત થતો નથી હવે જો આપણે આ તણાવ બળના x ઘટક વિશે વિચારીએ તોતે કંઈક આ પ્રમાણે આવશે આ રીતે અને તેનું મૂલ્ય F સબ Tx થશે અને અહીં આ ઘટક કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પડશે આમ આ પરિસ્થિતિમાં કેન્દ્રગામી બળ આ થશે તેથી આપણે કહી શકીએ કે તણાવ બળનો x દિશામાનો ઘટક જેને હું સદિશ તરીકે દર્શાવીશ બરાબર કેન્દ્રગામી પ્રવેગ થશે જે બોલને આ દિશામાં જતો અટકાવશે.