स्टैटिक्स पिंडों के बीच परस्पर क्रिया के बल को मापने के तरीकों का विज्ञान है। ये बल संतुलन बनाए रखने, पिंडों को गतिमान करने या उनके आकार को बदलने के लिए जिम्मेदार होते हैं। रोजमर्रा की जिंदगी में आप हर दिन कई अलग-अलग उदाहरण देख सकते हैं। मानव निर्मित और प्राकृतिक वस्तुओं दोनों की कार्यक्षमता के लिए आंदोलन और आकार परिवर्तन महत्वपूर्ण हैं।
स्टैटिक्स की अवधारणा
स्टैटिक्स की नींव 2200 साल पहले रखी गई थी, जब प्राचीन यूनानी गणितज्ञ आर्किमिडीज और उस समय के अन्य वैज्ञानिक एम्पलीफाइंग गुणों का अध्ययन कर रहे थे और लीवर और एक्सल जैसे सरल तंत्र का आविष्कार कर रहे थे। स्टैटिक्स यांत्रिकी की एक शाखा है जो उन बलों से संबंधित है जो संतुलन की स्थिति में आराम से निकायों पर कार्य करते हैं।
यह भौतिकी की वह शाखा है जो इन अज्ञात शक्तियों को पहचानने और उनका वर्णन करने के लिए आवश्यक विश्लेषणात्मक और चित्रमय प्रक्रियाओं को संभव बनाती है। खंड "स्टैटिक्स" (भौतिकी) इंजीनियरिंग, मैकेनिकल, की कई शाखाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।नागरिक, उड्डयन और बायोइंजीनियरिंग, जो बलों के विभिन्न प्रभावों से निपटते हैं। जब शरीर आराम कर रहा होता है या एक समान गति से गति कर रहा होता है, तब हम भौतिक विज्ञान के इस क्षेत्र की बात कर रहे हैं। स्थैतिक संतुलन में शरीर का अध्ययन है।
विज्ञान की इस शाखा के तरीके और परिणाम इमारतों, पुलों और बांधों के साथ-साथ क्रेन और इसी तरह के अन्य यांत्रिक उपकरणों के डिजाइन में विशेष रूप से उपयोगी साबित हुए हैं। ऐसी संरचनाओं और उपकरणों के आयामों की गणना करने में सक्षम होने के लिए, आर्किटेक्ट और इंजीनियरों को पहले उन बलों को निर्धारित करना होगा जो उनके परस्पर जुड़े भागों पर कार्य करते हैं।
स्टैटिक्स के स्वयंसिद्ध
स्टेटिक्स भौतिकी की एक शाखा है जो उन परिस्थितियों का अध्ययन करती है जिनके तहत यांत्रिक और अन्य प्रणालियाँ एक निश्चित अवस्था में रहती हैं जो समय के साथ नहीं बदलती हैं। भौतिकी का यह खंड पाँच बुनियादी स्वयंसिद्धों पर आधारित है:
1। एक कठोर शरीर स्थिर संतुलन की स्थिति में होता है यदि समान तीव्रता के दो बल उस पर कार्य करते हैं, एक ही क्रिया की रेखा पर स्थित होते हैं और एक ही रेखा के साथ विपरीत दिशाओं में निर्देशित होते हैं।
2। एक कठोर पिंड तब तक स्थिर अवस्था में रहेगा जब तक कि वह बाहरी बलों या बलों की प्रणाली से प्रभावित न हो।
3. एक ही भौतिक बिंदु पर कार्य करने वाले दो बलों का परिणाम दो बलों के सदिश योग के बराबर होता है। यह अभिगृहीत सदिश योग के सिद्धांत का पालन करता है।
4. दो परस्पर क्रिया करने वाले निकाय एक ही क्रिया की एक ही रेखा के साथ विपरीत दिशाओं में समान तीव्रता के दो बलों के साथ एक दूसरे पर प्रतिक्रिया करते हैं। यहस्वयंसिद्ध को क्रिया और प्रतिक्रिया का सिद्धांत भी कहा जाता है।
5. यदि एक विकृत शरीर स्थिर संतुलन की स्थिति में है, तो भौतिक शरीर ठोस अवस्था में रहने पर उसे परेशान नहीं किया जाएगा। इस अभिगृहीत को ठोसकरण सिद्धांत भी कहा जाता है।
यांत्रिकी और उसके अनुभाग
ग्रीक में भौतिकी (भौतिकी - "प्राकृतिक" और "भौतिक" - "प्रकृति") का शाब्दिक अर्थ वह विज्ञान है जो प्रकृति से संबंधित है। इसमें पदार्थ के सभी ज्ञात कानूनों और गुणों के साथ-साथ गुरुत्वाकर्षण, गर्मी, प्रकाश, चुंबकत्व, बिजली और अन्य बल शामिल हैं जो वस्तुओं की बुनियादी विशेषताओं को बदल सकते हैं। विज्ञान की शाखाओं में से एक यांत्रिकी है, जिसमें स्टैटिक्स और डायनेमिक्स के साथ-साथ किनेमेटिक्स जैसे महत्वपूर्ण उपखंड शामिल हैं।
यांत्रिकी भौतिकी की एक शाखा है जो बलों, वस्तुओं या निकायों का अध्ययन करती है जो आराम या गति में हैं। यह विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में सबसे बड़ी संस्थाओं में से एक है। स्टैटिक्स के कार्यों में विभिन्न बलों के प्रभाव में निकायों की स्थिति का अध्ययन शामिल है। काइनेमेटिक्स भौतिकी (यांत्रिकी) की एक शाखा है जो वस्तुओं की गति का अध्ययन करती है, चाहे वह किसी भी बल की वजह से हो।
सैद्धांतिक यांत्रिकी: स्टैटिक्स
यांत्रिकी एक भौतिक विज्ञान है जो बलों की कार्रवाई के तहत निकायों के व्यवहार पर विचार करता है। यांत्रिकी की 3 श्रेणियां हैं: बिल्कुल कठोर शरीर, विकृत शरीर और तरल। एक कठोर शरीर एक ऐसा पिंड है जो की क्रिया के तहत विकृत नहीं होता हैताकतों। सैद्धांतिक यांत्रिकी (स्थैतिक विज्ञान - एक बिल्कुल कठोर शरीर के यांत्रिकी का हिस्सा) में गतिकी भी शामिल है, जो बदले में, किनेमेटिक्स और कैनेटीक्स में विभाजित है।
विकृत शरीर का यांत्रिकी शरीर के अंदर बलों के वितरण और परिणामी विकृतियों से संबंधित है। ये आंतरिक बल शरीर में कुछ तनाव पैदा करते हैं, जो अंततः सामग्री में ही परिवर्तन का कारण बन सकते हैं। इन मुद्दों का अध्ययन सामग्री की ताकत के पाठ्यक्रमों में किया जाता है।
द्रव यांत्रिकी यांत्रिकी की एक शाखा है जो तरल या गैसों के भीतर बलों के वितरण से संबंधित है। इंजीनियरिंग में तरल पदार्थों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उन्हें असम्पीडित या संपीड़ित के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। अनुप्रयोगों में हाइड्रोलिक्स, एयरोस्पेस और कई अन्य शामिल हैं।
गतिशीलता की अवधारणा
गतिशीलता बल और गति से संबंधित है। शरीर की गति को बदलने का एकमात्र तरीका बल का प्रयोग करना है। बल के साथ, गतिकी अन्य भौतिक अवधारणाओं का अध्ययन करती है, जिनमें निम्नलिखित हैं: ऊर्जा, संवेग, टकराव, गुरुत्वाकर्षण का केंद्र, टोक़ और जड़ता का क्षण।
स्थिर और गतिशील पूरी तरह विपरीत अवस्थाएं हैं। गतिकी उन निकायों का अध्ययन है जो संतुलन में नहीं हैं, और त्वरण होता है। काइनेटिक्स उन बलों का अध्ययन है जो गति का कारण बनते हैं, या वे बल जो गति से उत्पन्न होते हैं। स्टैटिक्स जैसी अवधारणा के विपरीत, किनेमेटिक्स एक शरीर की गति का सिद्धांत है, जो इस तथ्य को ध्यान में नहीं रखता है किआंदोलन कैसे किया जाता है। इसे कभी-कभी "गति की ज्यामिति" कहा जाता है।
कीनेमेटिक्स
कीनेमेटिक सिद्धांतों को अक्सर इसके संचालन के दौरान उपकरणों के विभिन्न भागों में स्थिति, वेग और त्वरण के निर्धारण का विश्लेषण करने के लिए लागू किया जाता है। गति के कारणों पर विचार किए बिना किनेमेटिक्स एक बिंदु, एक शरीर और निकायों की एक प्रणाली की गति पर विचार करता है। मोशन का वर्णन मात्राओं के एक वेक्टर द्वारा किया जाता है जैसे कि विस्थापन, वेग और त्वरण के साथ-साथ संदर्भ के एक फ्रेम के संकेत के साथ। गति के समीकरण का उपयोग करके कीनेमेटीक्स में विभिन्न समस्याओं का समाधान किया जाता है।
यांत्रिकी - स्टैटिक्स: मौलिक मात्राएँ
यांत्रिकी का इतिहास एक सदी से भी अधिक पुराना है। स्टैटिक्स के मूल सिद्धांत बहुत पहले विकसित किए गए थे। प्रारंभिक सभ्यताओं के निर्माण के लिए सभी प्रकार के लीवर, झुके हुए विमानों और अन्य सिद्धांतों की आवश्यकता थी, उदाहरण के लिए, पिरामिड जैसी विशाल संरचनाएं।
यांत्रिकी में मूलभूत मात्राएँ लंबाई, समय, द्रव्यमान और बल हैं। पहले तीन को निरपेक्ष, एक दूसरे से स्वतंत्र कहा जाता है। बल एक निरपेक्ष मान नहीं है क्योंकि यह द्रव्यमान और गति में परिवर्तन से संबंधित है।
लंबाई
लंबाई एक मान है जिसका उपयोग किसी अन्य बिंदु के सापेक्ष अंतरिक्ष में एक बिंदु की स्थिति का वर्णन करने के लिए किया जाता है। इस दूरी को लंबाई की मानक इकाई कहा जाता है। लंबाई मापने के लिए आम तौर पर स्वीकृत मानक इकाई मीटर है। यह मानकवर्षों में विकसित और सुधार हुआ। प्रारंभ में, यह पृथ्वी की सतह के चतुर्थांश का दस लाखवां हिस्सा था, जिसके साथ माप करना काफी कठिन था। 20 अक्टूबर 1983 को मीटर को एक सेकंड के 1/29.792.458 में निर्वात में प्रकाश द्वारा तय किए गए पथ की लंबाई के रूप में परिभाषित किया गया था।
समय
समय दो घटनाओं के बीच एक निश्चित अंतराल है। समय की आम तौर पर स्वीकृत मानक इकाई दूसरी है। दूसरे को मूल रूप से अपनी धुरी पर पृथ्वी की औसत घूर्णन अवधि के 1/86.4 के रूप में परिभाषित किया गया था। 1956 में, एक सेकंड की परिभाषा को सुधार कर 1/31.556 कर दिया गया, जब पृथ्वी सूर्य के चारों ओर एक चक्कर पूरा करती है।
मास
द्रव्यमान पदार्थ का गुण है। इसे शरीर में निहित पदार्थ की मात्रा के रूप में माना जा सकता है। यह श्रेणी शरीर पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव और गति में परिवर्तन के प्रतिरोध को परिभाषित करती है। गति में परिवर्तन के इस प्रतिरोध को जड़ता कहा जाता है, जो शरीर के द्रव्यमान का परिणाम है। द्रव्यमान की आम तौर पर स्वीकृत इकाई किलोग्राम है।
शक्ति
बल एक व्युत्पन्न इकाई है, लेकिन यांत्रिकी के अध्ययन में एक बहुत ही महत्वपूर्ण इकाई है। इसे अक्सर एक शरीर की दूसरे पर कार्रवाई के रूप में परिभाषित किया जाता है, और निकायों के बीच सीधे संपर्क का परिणाम हो भी सकता है और नहीं भी। गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय बल ऐसे प्रभाव के परिणाम के उदाहरण हैं। प्रभाव के दो सिद्धांत हैं, ताकतों के जो सिस्टम की गतिविधियों को बदलने की प्रवृत्ति रखते हैं और जोविकृतियाँ। बल की मूल इकाई SI प्रणाली में न्यूटन और अंग्रेजी प्रणाली में पाउंड है।
संतुलन समीकरण
स्थिर का अर्थ है कि विचाराधीन वस्तुएँ बिल्कुल ठोस हैं। किसी पिंड पर आराम करने वाले सभी बलों का योग शून्य के बराबर होना चाहिए, अर्थात इसमें शामिल बल एक दूसरे को संतुलित करते हैं और किसी भी धुरी के चारों ओर शरीर को घुमाने में सक्षम बलों की प्रवृत्ति नहीं होनी चाहिए। ये स्थितियां एक-दूसरे से स्वतंत्र हैं, और गणितीय रूप में इनकी अभिव्यक्ति तथाकथित संतुलन समीकरण बनाती है।
तीन संतुलन समीकरण हैं, और इसलिए केवल तीन अज्ञात बलों की गणना की जा सकती है। यदि तीन से अधिक अज्ञात बल हैं, तो इसका मतलब है कि संरचना या मशीन में कुछ भार का समर्थन करने के लिए आवश्यक से अधिक घटक हैं, या यह कि शरीर को गतिमान रखने के लिए आवश्यकता से अधिक प्रतिबंध हैं।
ऐसे अनावश्यक घटकों या बाधाओं को बेमानी कहा जाता है (उदाहरण के लिए, चार पैरों वाली तालिका में एक बेमानी है), और बलों की प्रणाली स्थिर रूप से अनिश्चित है। स्टैटिक्स में उपलब्ध समीकरणों की संख्या सीमित है, क्योंकि कोई भी कठोर पिंड आकार और आकार की परवाह किए बिना किसी भी परिस्थिति में ठोस रहता है।
