सीखने के मकसद
ग्रैविटी केंद्र
किसी पिंड का गुरुत्वाकर्षण केंद्र पृथ्वी के आकर्षण के परिणामस्वरूप परिणामी बल के अनुप्रयोग के बिंदु को संदर्भित करता है। यह वह बिंदु है जहां शरीर का सारा भार कार्य करता हुआ प्रतीत होता है। परिणामी बल को पिंड का भार कहते हैं। किसी वस्तु का भार ज्ञात करने के लिए द्रव्यमान को गुरुत्व से गुणा करें।
किसी वस्तु के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को जानना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह गति में किसी पिंड के व्यवहार की भविष्यवाणी करता है जब गुरुत्वाकर्षण बल उस पर कार्य करता है। गुरुत्वाकर्षण का केंद्र पुलों और इमारतों जैसी स्थिर संरचनाओं के डिजाइन में भी महत्वपूर्ण है।
एक समान गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में, गुरुत्वाकर्षण का केंद्र द्रव्यमान के केंद्र के समान होता है। हालाँकि, आपको ध्यान देना चाहिए कि ये दो बिंदु हमेशा मेल नहीं खाते हैं। उदाहरण के लिए, चंद्रमा के द्रव्यमान का केंद्र चंद्रमा के ज्यामितीय केंद्र के बहुत करीब है। हालाँकि, चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण केंद्र चंद्रमा के केंद्र से पृथ्वी की ओर थोड़ा दूर है, चंद्रमा के निकट की ओर अधिक गुरुत्वाकर्षण बल के परिणामस्वरूप।
यदि कोई वस्तु आकार में सममित है और समरूप सामग्री से बनी है, तो गुरुत्वाकर्षण का केंद्र वस्तु के ज्यामितीय केंद्र के साथ मेल खाता है। हालांकि, एक वस्तु के लिए जो विषम है और विभिन्न सामग्रियों से बना है जिसमें अलग-अलग द्रव्यमान हैं, द्रव्यमान का केंद्र वस्तु के ज्यामितीय केंद्र से दूर होगा। अनियमित आकार या खोखले पिंडों में, गुरुत्वाकर्षण का केंद्र वस्तु के बाहरी बिंदु पर स्थित होता है।
गुरुत्वाकर्षण के केंद्र और द्रव्यमान के केंद्र के बीच अंतर
कई लोगों के लिए यह मान लेना आम बात है कि गुरुत्वाकर्षण का केंद्र और द्रव्यमान का केंद्र एक ही है। हालांकि, सच्चाई यह है कि वे अलग हैं।
द्रव्यमान का केंद्र उस बिंदु को संदर्भित करता है जहां द्रव्यमान का वितरण सभी दिशाओं में बराबर होता है। द्रव्यमान का केंद्र गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र पर निर्भर नहीं है। दूसरी ओर गुरुत्वाकर्षण का केंद्र वह बिंदु है जहां किसी वस्तु का भार सभी दिशाओं में बराबर होता है, और यह गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र पर निर्भर होता है।
हालाँकि, किसी वस्तु का द्रव्यमान केंद्र और गुरुत्वाकर्षण का केंद्र एक ही बिंदु पर स्थित हो सकता है यदि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र एक समान हो।
गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की खोज किसने की?
गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की खोज आर्किमिडीज़ ऑफ़ सिरैक्यूज़ ने की थी।
गुरुत्वाकर्षण के केंद्र का संतुलन पर क्या प्रभाव पड़ता है?
गुरुत्वाकर्षण का केंद्र वस्तुओं की स्थिरता को निर्धारित करता है। जिन वस्तुओं में गुरुत्वाकर्षण का केंद्र कम होता है, वे उन वस्तुओं की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं जिनमें गुरुत्वाकर्षण का केंद्र अधिक होता है। जिन वस्तुओं का गुरुत्वाकर्षण केंद्र बहुत अधिक होता है, वे धक्का देने पर ऊपर गिर जाते हैं। रेसिंग कारों में गुरुत्वाकर्षण के निम्न केंद्र होते हैं जो उन्हें बिना मुड़े कोनों पर बातचीत करने में सक्षम बनाते हैं।
हमारे शरीर में गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के बारे में क्या?
हमारे शरीर की शारीरिक स्थिति में, गुरुत्वाकर्षण का केंद्र दूसरे त्रिक कशेरुका के पूर्वकाल में स्थित होता है। हालांकि, ध्यान दें कि, चूंकि मनुष्य एक संरचनात्मक स्थिर स्थिति में नहीं रहते हैं, गुरुत्वाकर्षण के केंद्र का सटीक स्थान अंगों और शरीर की स्थिति के साथ बदलता रहता है।
नियमित आकृतियों के गुरुत्वाकर्षण का केंद्र
एक समान पिंड (एक पिंड जिसका वजन समान रूप से वितरित होता है) का गुरुत्वाकर्षण केंद्र शरीर के ज्यामितीय केंद्र पर स्थित होता है। उदाहरण के लिए, एक मीटर नियम जो एक समान होता है, उसका गुरुत्वाकर्षण केंद्र 50cm के निशान पर होता है।
नियमित आकृतियों के गुरुत्वाकर्षण का केंद्र भी निर्माण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए;
उदाहरण
एक समान मीटर नियम 20 सेमी के निशान पर संतुलित होता है जब 1.2N भार शून्य चिह्न पर लटका दिया जाता है। मीटर नियम के वजन और द्रव्यमान की गणना करें।
समाधान
एक आरेख बनाकर प्रारंभ करें जो उस पर कार्य करने वाले सभी बलों को दिखाता है।
संतुलन (संतुलन) पर, दक्षिणावर्त क्षण का योग = वामावर्त क्षण का योग
दक्षिणावर्त आघूर्णों की गणना करते समय, आपको ध्यान देना चाहिए कि मीटर नियम का भार 50 सेमी के निशान पर कार्य करता है। दक्षिणावर्त क्षण मीटर नियम के भार को मीटर नियम के केंद्र और धुरी के बिंदु के बीच की दूरी से गुणा करने के बराबर होता है। इसलिए, दक्षिणावर्त क्षण वजन * 0.3 मीटर के बराबर होता है। वामावर्त क्षण भार और धुरी के बीच की दूरी से गुणा किए गए भार के भार के बराबर होता है। इसलिए, घड़ी की विपरीत दिशा के क्षण 1.2 न्यूटन * 0.2 मीटर के बराबर होते हैं।
डब्ल्यू * 0.3 एम = 1.2 एन * 0.2 एम
0.3W = 0.24
डब्ल्यू = 0.24/0.3 = 0.8एन
अतः मीटर नियम का भार 0.8 न्यूटन है।
धुरी पर प्रतिक्रिया निर्धारित करें:
कुल ऊपर की ओर बल = कुल अधोमुखी बल
आर = 1.2 + डब्ल्यू
आर = 1.2 + 0.8
आर = 2 न्यूटन
संतुलन की स्थिति
संतुलन राज्य । यह एक शरीर के संतुलन की स्थिति को दर्शाता है। ये राज्य तीन अलग-अलग प्रकार के हैं;
संतुलन के लिए शर्तें
शरीर की स्थिरता को प्रभावित करने वाले कारक
दो कारक शरीर की स्थिरता को प्रभावित करते हैं। वे हैं;
स्थिरता का अनुप्रयोग
