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बल और न्यूटन के गति के नियम (Force and Newton's Laws of Motion)

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बल (Force)

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बल की परिभाषा: 

बल वह धक्का या खींच है जो किसी वस्तु पर लगाया जाता है, जिससे वह अपनी गति में परिवर्तन करती है या आकार में बदलाव करती है। बल एक सदिश राशि (Vector Quantity) है, क्योंकि इसमें परिमाण (magnitude) और दिशा (direction) दोनों होते हैं। 

बल की इकाई: न्यूटन (N)

 

बल का प्रभाव:

1. बल वस्तु की गति को शुरू कर सकता है या उसे रोक सकता है।

2. यह वस्तु की गति की दिशा बदल सकता है।

3. यह वस्तु के आकार में परिवर्तन कर सकता है (जैसे रबर बैंड को खींचना)।

 

 

 

 

 

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 बल के प्रकार (Types of Force)

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1.  संपर्क बल (Contact Force):

यह तब उत्पन्न होता है जब दो वस्तुएं एक-दूसरे के संपर्क में होती हैं। इसमें शामिल हैं:

a. घर्षण बल (Frictional Force):

यह बल दो सतहों के बीच होता है और गति का विरोध करता है। जैसे फर्श पर खिसकती हुई वस्तु रुक जाती है।

b. खींचने और धक्का देने का बल (Push and Pull Forces):

जब हम किसी वस्तु को धक्का देते हैं या खींचते हैं।

 

2.  अ-संपर्क बल (Non-Contact Force):

यह बल बिना संपर्क के भी काम करता है। जैसे:

a. गुरुत्वाकर्षण बल (Gravitational Force):

यह वह बल है जो पृथ्वी किसी वस्तु को अपनी ओर खींचने के लिए लगाती है। इसलिए चीजें नीचे गिरती हैं।

b. विद्युत बल (Electrostatic Force):

दो आवेशित वस्तुओं के बीच कार्य करने वाला बल।

c.  चुम्बकीय बल (Magnetic Force):

चुम्बकों द्वारा अन्य चुम्बकीय वस्तुओं पर लगाया गया बल।

 

 

 

 

 

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न्यूटन के गति के नियम (Newton's Laws of Motion)

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 (i) प्रथम नियम – जड़त्व का नियम (Newton's First Law – Law of Inertia)

परिभाषा: 

कोई भी वस्तु तब तक स्थिर या एक समान गति से चलती रहती है जब तक उस पर कोई बाहरी बल न लगाया जाए। 

यह नियम क्या कहता है: 

- यदि कोई वस्तु स्थिर (rest) है, तो वह तब तक स्थिर रहेगी जब तक उस पर बल न लगाया जाए।

- यदि कोई वस्तु गति में है, तो वह एक सीधी रेखा में समान गति से चलती रहेगी जब तक उस पर कोई बाहरी बल (जैसे घर्षण) काम न करे।

 

जड़त्व (Inertia): 

- यह किसी वस्तु की वह प्रवृत्ति है जिससे वह अपनी गति या स्थिति में परिवर्तन का विरोध करती है। भारी वस्तु में अधिक जड़त्व होता है, इसलिए उसे गति में लाने के लिए अधिक बल चाहिए होता है।

 

उदाहरण:

- जब अचानक चलती हुई बस रुकती है, तो हम आगे की ओर झुक जाते हैं। यह इसलिए होता है क्योंकि हमारा शरीर गति में था और उसे रोकने के लिए बाहरी बल की जरूरत होती है।

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 (ii) द्वितीय नियम – बल और त्वरण का नियम (Newton's Second Law – Law of Force and Acceleration)

परिभाषा: 

किसी वस्तु पर लगाया गया बल उसके द्रव्यमान (mass) और उत्पन्न त्वरण (acceleration) के गुणनफल के समानुपाती होता है। 

सूत्र: 

F = ma

जहाँ, 

 ( F ) = बल (Force) 

 ( m ) = द्रव्यमान (Mass) 

( a ) = त्वरण (Acceleration) 

 

व्याख्या:

- जब हम किसी वस्तु पर अधिक बल लगाते हैं, तो वह अधिक तेजी से त्वरित होती है।

- अगर द्रव्यमान बढ़ता है, तो बल भी अधिक चाहिए होगा।

 

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 (iii) तृतीय नियम – क्रिया-प्रतिक्रिया का नियम (Newton's Third Law – Action-Reaction Law)

परिभाषा: 

हर क्रिया के विपरीत दिशा में बराबर और विपरीत प्रतिक्रिया होती है। 

यह नियम क्या कहता है: 

जब भी कोई वस्तु किसी दूसरी वस्तु पर बल लगाती है, तो दूसरी वस्तु भी पहले पर समान परिमाण का बल, परंतु विपरीत दिशा में लगाती है।

 

उदाहरण:

- जब आप जमीन पर कूदते हैं, तो आपके पैर जमीन पर बल लगाते हैं। जमीन भी आपके पैरों पर समान बल लगाती है, जिससे आप ऊपर की ओर उछलते हैं।

- जब रॉकेट से ईंधन नीचे की ओर निकलता है, तो रॉकेट ऊपर की ओर उड़ता है।

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घर्षण (Friction)

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घर्षण की परिभाषा: 

घर्षण वह बल है जो दो सतहों के संपर्क में आने पर गति का विरोध करता है। यह हमेशा विपरीत दिशा में काम करता है। 

घर्षण के प्रकार:

1. स्थैतिक घर्षण (Static Friction):

जब कोई वस्तु स्थिर होती है और उस पर घर्षण बल काम करता है।

2. गतिज घर्षण (Kinetic Friction):

जब कोई वस्तु गति में होती है और उस पर घर्षण काम करता है।

3. रोलिंग घर्षण (Rolling Friction):

जब कोई वस्तु लुढ़कती है।

 

उदाहरण:

- गाड़ी के ब्रेक लगाने पर घर्षण बल उसे रोकता है।

- चलते समय फर्श पर घर्षण के कारण ही हम फिसलने से बचते हैं।

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महत्वपूर्ण बिंदु:

1. बल के कारण वस्तु की गति में परिवर्तन होता है।

2. न्यूटन के नियमों से हम किसी भी वस्तु के गति, बल, और त्वरण का अध्ययन कर सकते हैं।

3. घर्षण का महत्व जीवन में बहुत है – यह गति को रोकने, स्थिरता बनाए रखने और सुरक्षित चलने में मदद करता है।

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