केन्द्रापसारक बल: यह क्या है और यह कैसे काम करता है?

केन्द्रापसारक बल: यह क्या है और यह कैसे काम करता है?
केन्द्रापसारक बल: यह क्या है और यह कैसे काम करता है?
Anonim

जैसा कि आप जानते हैं, किसी भी भौतिक शरीर के लिए अपनी आराम की स्थिति या एक समान सीधी गति को बनाए रखना आम बात है जब तक कि यह बाहर से किसी भी प्रभाव के अधीन न हो। केन्द्रापसारक बल और कुछ नहीं बल्कि जड़ता के इस सार्वभौमिक नियम की अभिव्यक्ति है। हमारे जीवन में, यह इतनी बार पाया जाता है कि हम व्यावहारिक रूप से इसे नोटिस नहीं करते हैं और अवचेतन स्तर पर इस पर प्रतिक्रिया करते हैं।

अभिकेन्द्रीय बल
अभिकेन्द्रीय बल

अवधारणा

केन्द्रापसारक बल एक प्रकार का प्रभाव है जो एक भौतिक बिंदु का उन बलों पर पड़ता है जो इसके आंदोलन की स्वतंत्रता को बाधित करते हैं और इसे जोड़ने वाले शरीर के सापेक्ष घुमावदार रूप से स्थानांतरित करने के लिए मजबूर करते हैं। चूँकि ऐसे पिंड का विस्थापन सदिश लगातार बदल रहा है, भले ही इसकी निरपेक्ष गति अपरिवर्तित रहे, त्वरण मान शून्य नहीं होगा। इसलिए, न्यूटन के दूसरे नियम के कारण, जो पिंड के द्रव्यमान और त्वरण पर बल की निर्भरता को स्थापित करता है, औरएक केन्द्रापसारक बल है। आइए अब प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी के तीसरे नियम को याद करते हैं। उनके अनुसार, प्रकृति में, बल जोड़े में मौजूद होते हैं, जिसका अर्थ है कि केन्द्रापसारक बल किसी चीज से संतुलित होना चाहिए। वास्तव में, कुछ ऐसा होना चाहिए जो शरीर को उसके घुमावदार पथ पर रखता हो! तो यह है, केन्द्रापसारक बल के साथ मिलकर, अभिकेन्द्र बल भी घूर्णन वस्तु पर कार्य करता है। उनके बीच का अंतर यह है कि पहला शरीर से जुड़ा होता है, और दूसरा - उस बिंदु से इसके संबंध से जिसके चारों ओर घूर्णन होता है।

केन्द्रापसारक बल की क्रिया
केन्द्रापसारक बल की क्रिया

जहां अपकेंद्री बल की क्रिया प्रकट होती है

जैसे ही सुतली का तनाव महसूस होने लगे, हाथ से सुतली से बंधा हुआ एक छोटा सा भार खोलने लायक है। यदि कोई लोचदार बल नहीं होता, तो केन्द्रापसारक बल के प्रभाव से रस्सी टूट जाती। हर बार जब हम एक वृत्ताकार पथ (साइकिल, कार, ट्राम, आदि द्वारा) पर चलते हैं, तो हमें मोड़ से विपरीत दिशा में दबाया जाता है। इसलिए, हाई-स्पीड ट्रैक पर, तीखे मोड़ वाले सेक्शन पर, प्रतिस्पर्धी रेसर्स को अधिक स्थिरता देने के लिए ट्रैक में एक विशेष ढलान होता है। आइए एक और दिलचस्प उदाहरण पर विचार करें। चूंकि हमारा ग्रह अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है, केन्द्रापसारक बल इसकी सतह पर मौजूद किसी भी वस्तु पर कार्य करता है। नतीजतन, चीजें थोड़ी आसान हो जाती हैं। अगर आप 1 किलो वजन लेकर इसे ध्रुव से भूमध्य रेखा की ओर ले जाएं तो इसका वजन 5 ग्राम कम हो जाएगा। इतने कम मूल्यों के साथ, यह परिस्थिति नगण्य लगती है। हालांकि वजन बढ़ने के साथ यह अंतर बढ़ता जाता है। उदाहरण के लिए,आर्कान्जेस्क से ओडेसा पहुंचने वाला एक भाप इंजन 60 किलो हल्का हो जाएगा, और 20,000 टन वजनी युद्धपोत, जो सफेद सागर से काला सागर तक यात्रा कर चुका है, 80 टन हल्का हो जाएगा! ऐसा क्यों हो रहा है?

केन्द्रापसारक बल का परिमाण
केन्द्रापसारक बल का परिमाण

क्योंकि हमारे ग्रह के घूमने से उत्पन्न होने वाला अपकेन्द्रीय बल पृथ्वी की सतह से उस पर मौजूद हर चीज को बिखेर देता है। केन्द्रापसारक बल का मूल्य क्या निर्धारित करता है? फिर से, न्यूटन का दूसरा नियम याद रखें। पहला पैरामीटर जो केन्द्रापसारक बल के परिमाण को प्रभावित करता है, निश्चित रूप से, घूर्णन शरीर का द्रव्यमान है। और दूसरा पैरामीटर त्वरण है, जो वक्रता गति में घूर्णन गति और शरीर द्वारा वर्णित त्रिज्या पर निर्भर करता है। इस निर्भरता को एक सूत्र के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है: a=v2/R। यह पता चला है: एफ=एमवी2/आर। वैज्ञानिकों ने गणना की है कि अगर हमारी पृथ्वी 17 गुना तेजी से घूमती है, तो भूमध्य रेखा पर भारहीनता होगी, और अगर एक घंटे में एक पूर्ण क्रांति हुई, तो न केवल भूमध्य रेखा पर, बल्कि सभी समुद्रों में भी वजन कम होगा। और देश, जो इससे सटे हुए हैं।

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