મુખ્ય વિષયવસ્તુ
Unit 9: ગતિના નિયમો
આ એકમ વિશે
બળ શું છે અને વાસ્તવિકતા કઈ રીતે કામ કરે છે તે જોવાની દુનિયાની દૃષ્ટિને ન્યૂટને કઈ રીતે બદલી તે શીખો.
આ લેશન વિવિધ પ્રકારના બળ અને પદાર્થ પર લાગતા બળને દર્શાવવા મુક્ત પદાર્થ રેખાચિત્ર કઈ રીતે દોરવો તે બતાવે છે.
ન્યૂટનનો પહેલો નિયમ, જેને જડત્વનો નિયમ પણ કહે છે, તેના મુજબ પદાર્થના વેગમાં કોઈ પણ ફેરફાર કરવા માટે તેના પર પરિણામી બાહ્ય બળ લાગતું જ હોવું જોઈએ.
ન્યૂટનનો બીજો નિયમ આપણને જણાવે છે કે આપેલા પરિણામી બળ માટે પદાર્થ કેટલો પ્રવેગિત થશે.
ન્યૂટનનો ત્રીજો નિયમ કહે છે કે બળ હંમેશા જોડીમાં લાગે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો પૃથ્વી તમને નીચેની તરફ ખેંચે, તો તમે પણ સમાન મૂલ્યના અને વિરુદ્ધ દિશાના બળ સાથે પૃથ્વીને ઉપરની તરફ ખેંચો.
એક કૂતરો મારા માથા પર એક હાથ વડે સંતુલન કરી રહ્યો છે. શું મારુ માથું કૂતરાના હાથ પર બળ લગાડે? જો એવું ન હોય, તો શું ત્યાં ગુરુત્વાકર્ષણના ખેંચાણને દૂર કરવા માટે કંઈ ન હોય જેના કારણે કૂતરો નીચે પડી શકે? આપણે આ બળને શું કહીશું? શું આપણી પાસે સંપર્ક બળના ઘટક માટે સામાન્ય પદ હોઈ શકે જે સંપર્કના સમતલને લંબ કાર્ય કરે છે? આ પૂછવા માટેના એકદમ સામાન્ય પ્રશ્નો છે.
શીખો
મહાવરો
બળ કહેવાને બદલે "પરિણામી બળ" અથવા "અસંતુલિત બળ" કહેવા ભૌતિકશાસ્ત્રના શિક્ષકો વારંવાર ધ્યાન આપે છે તે તમે સાંભળશો. શા માટે? આ ટ્યૂટોરિઅલ તમને શા માટે એ સમજાવે છે અને કદાચ આ પ્રક્રિયામાં ન્યૂટનના નિયમ વિશેની વધુ સાહજીક સમજ આપે છે.
આ નાનું ટ્યૂટોરિઅલ તમે ન્યૂટનના નિયમો વિશે સમજ્યા કે નહીં તે જાણવા માટે ઠંડા મોજા સાથે તમને કામ કરાવશે. તમે ઠંડા મોજા સાથે શું કરી શકો તેના વિશે તમે દિવસમાં સપના નથી જોતા તેની ખાતરી કરવા અમે વિડીયો દરમિયાન થોડા પ્રશ્ન પણ પૂછીશું.
જો તમે ઘર્ષણરહિત રેમ્પ પર સરકો તો તમારા પર કયા બળ કામ કરે? આ લેશનમાં આપણે ઢોળવવાળા સમતલ પરના પદાર્થની ગતિનું નિરીક્ષણ કઈ રીતે કરી શકાય તે શીખીશું.
આપણે દરેકે આપણા જીવનમાં બરફ-અથવા-કાદવ-છાયાંકિત પર ટેકરી/ખડક પર લસરપટ્ટી કરી જ હશે (જો નહિ, તો તમે ખરેખર જીવ્યા નથી) અને નોંધ્યું કે સપાટી જેટલી લીસી હશે તેટલા તમે વધુ પ્રવેગિત થશો (બરફ-અથવા-કાદવ-છાયાંકિત ન હોય તેવી ટેકરી પર પ્રયત્ન કરો). આ ટ્યૂટોરિઅલ આને ઊંડાઈમાં સમજાવે છે. આપણે ઢોળાવ પરના દળ જોઈશું તેમજ સ્થિત અને ગતિક ઘર્ષણ વિશે વિચારીશું.
વાતચીત ખરાબ થઇ? બાળક રડે છે? બિલ ચૂકવવાના છે? તમારા તણાવને દૂર કરવા માટે કેટલાક કેલગન (અર્થ જાણવા માટે યુટ્યૂબ પર સર્ચ કરો) સાથે નાહવાનું વિચારી રહ્યા છો? આ ટ્યૂટોરિઅલને આ બધા સાથે કોઈ લેવાદેવા (ખરેખર થોડું, કઈ નથી) નથી.
અત્યાર સુધી આપણે જેટલા પણ બળ સાથે કામ કર્યું તે બધા જ "ધક્કો" મારતા બળ હતા--સંપર્ક બળ મેક્રો લેવલ પર હતું કારણકે પરમાણુઓ માઈક્રો લેવલની વધુ નજીક જવા માંગતા નથી. હવે આપણે "ખેંચાણ બળ" અથવા તણાવ સાથે કામ કરીશું (માઈક્રો લેવલ પર આ બંધથી જોડાયેલા પરમાણુઓ વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ છે).
જયારે બે કે તેના કરતા વધુ પદાર્થો સમાન મૂલ્યના પ્રવેગ સાથે ગતિ કરતા હોય (દોરી પરનું દળ, અથવા બોક્સને એકબીજા તરફ ધક્કો મારવામાં આવે), તો પ્રવેગ શોધવા માટે આપણે આખા તંત્રને એક જ પદાર્થ તરીકે લઇ શકીએ.
કેન્દ્રગામી બળને કઈ રીતે ઓળખવું અને તેમને ઝડપ, તણાવ, લંબ બળ, અને ત્રિજ્યા સાથે કઈ રીતે સંબંધિત કરી શકાય તે શીખો.
કેન્દ્રગામી બળ સાથે કઈ રીતે કામ કરવું અને તેમને ઝડપ, તણાવ, લંબ બળ, અને ત્રિજ્યા સાથે કઈ રીતે સંબંધિત કરી શકાય તે શીખો.
આ લેશનમાં, આપણે વેગમાન શું છે અને તેનું રૂપાંતરણ કઈ રીતે થાય છે તે શીખો. જો તમે પૂલ (અથવા બિલિયર્ડ્સ) રમી રહ્યા હોવ અથવા તમે કોઈ 150 kgની વ્યક્તિ વડે ટેકલ થવાનું નક્કી કરો, આ ખ્યાલ ખૂબ જ મહત્વના છે.
શીખો
મહાવરો
બાબતોને જોવાની તમારી દૃષ્ટિના આધારે, આ કદાચ આપણું સૌથી ઉગ્ર ટ્યૂટોરિઅલ હોઈ શકે. પદાર્થો કચડાઈ અને અથડાય પણ. આપણે વેગમાન શું છે અને તેનું રૂપાંતરણ કઈ રીતે થાય છે તે શીખીશું. જો તમે પૂલ (અથવા બિલિયર્ડ્સ) રમી રહ્યા હોવ અથવા તમે કોઈ 300 kgની વ્યક્તિ વડે ટેકલ થવાનું નક્કી કરો, આ ખ્યાલ ખૂબ જ મહત્વના છે.