न्यूटन के नियम क्या हैं न्यूटन के गति के प्रसिद्ध नियम संख्या में तीन हैं। इन कानूनों ने न्यूटनियन यांत्रिकी के लिए नींव रखी, अन्यथा शास्त्रीय यांत्रिकी के रूप में जाना जाता है। न्यूटोनियन यांत्रिकी एक ऐसा क्षेत्र है जो कानूनों के सेट पर केंद्रित होता है जो उस वस्तु पर कार्य करने के बाद किसी वस्तु के व्यवहार को नियंत्रित करता है।
न्यूटन की गति के नियम
इन तीन कानूनों को कई अलग-अलग रूपों में सदियों से लिखा गया है, कम से कम तीन, लेकिन उन्हें संक्षिप्त रूप से निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है:
पहला कानून कहता है कि कोई वस्तु या तो स्थिर रहती है या किसी अन्य बल से प्रभावित होने तक स्थिर गति से चलती रहेगी। यह कानून मानता है कि एक वस्तु संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम में है। संदर्भ की एक जड़ता का ढांचा वह है जिसमें शरीर पर काम करने वाली शक्तियां, चाहे स्थिर हो या स्थिर, शून्य का बल होता है। इस फ्रेम का मतलब है कि यह शरीर स्थिर रहेगा या स्थिर वेग से गति करता रहेगा।
दूसरा कानून यह भी मानता है कि एक वस्तु संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम में है। कानून में कहा गया है कि किसी निकाय पर बलों की कुल कुल (एफ द्वारा चिह्नित) उस शरीर के द्रव्यमान (एम द्वारा चिह्नित) और उसके त्वरण (ए द्वारा चिह्नित) के उत्पाद के बराबर है। गणितीय रूप से, इसका मतलब है कि: एफ = एम * ए। ध्यान में रखने के लिए एक और धारणा यह है कि द्रव्यमान नहीं बदलता है।
गति का तीसरा नियम अधिक व्यापक रूप से जाना जाता है। जब एक इकाई दूसरी वस्तु पर एक बल (F) लगाती है, तो दूसरा शरीर भी एक बल के साथ पीछे धकेल देगा जो F के बराबर है। प्रत्येक क्रिया के साथ, एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है।
इतिहास और अवलोकन
तीन कानूनों के प्रस्ताव को शुरू में आइजैक न्यूटन के अलावा किसी और ने नहीं रखा था, इसीलिए इसका नाम न्यूटन के नियम गति का था। न्यूटन ने पहली बार 1687 में अपनी रिलीज़ के समय, रूल ऑफ गवर्नमेंट इन मैथमेटिकल प्रिंसिपल्स ऑफ नेचुरल फिलॉसफी (Philosophios Naturalis Principia Mathematica in Latin) पर नियम लिखा।
आइजैक न्यूटन ने यह बताने की कोशिश की कि गति में रहते हुए वस्तुएं क्यों व्यवहार करती हैं या वे जिस तरह से रहती हैं, वैसा ही क्यों रहती हैं, यानी गतिहीन। नतीजतन, उन्होंने सिस्टम की गति के साथ-साथ भौतिक वस्तुओं को समझाने के लिए अपने अन्य कानूनों के साथ कानूनों का उपयोग किया।
न्यूटन के नियमों के बारे में एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि वे उन वस्तुओं के लिए लागू होते हैं जिन्हें एकल बिंदु जनता माना जाता है। इस शब्द का अर्थ है कि किसी वस्तु के आकार और आकार को नजरअंदाज किया जाता है ताकि उसकी गति पर ध्यान केंद्रित किया जा सके। यदि यह विश्लेषण किया जा रहा है, तो यह दृश्य दूरियों की तुलना में वस्तुओं के छोटे होने पर लागू होता है। इस तरह से आकार की परवाह किए बिना किसी भी वस्तु के लिए अनुमति दी जा सकती है, जिसका विश्लेषण करने के लिए एक कण के रूप में अवधारणा की जानी चाहिए।
जैसा कि पहले कहा गया है, तीनों कानून सभी वस्तुओं के गति व्यवहार को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। उदाहरण के लिए, वह केपलर के ग्रहों की गति के नियमों की व्याख्या नहीं कर सकता था जब तक कि उसने अपने गति के कानूनों को अपने सार्वभौमिक कानून के कानून के साथ जोड़ा नहीं। इन कानूनों का उपयोग विकृत और कठोर निकायों के आंदोलन को समझाने के लिए भी नहीं किया जा सकता है।
वास्तव में, यह वर्ष 1750 में था कि लियोनहार्ड यूलर ने न्यूटन के गति कानूनों को सामान्यीकृत किया ताकि उन्हें कठोर और विकृत वस्तुओं पर लागू किया जा सके और साथ ही एक निरंतरता के रूप में माना जा सके। यूलर के नियमों में, जिसे मूल न्यूटन के नियमों से प्राप्त किया जा सकता है, एक वस्तु को असतत कणों का एक संग्रह माना जाता है जो प्रत्येक न्यूटन के नियमों द्वारा शासित होते हैं। हालांकि, यूलर के नियमों को स्वयंसिद्ध माना जा सकता है, जो कि विस्तारित संरचनाओं के लिए गति कानूनों का वर्णन करते हैं, जो कणों की संरचना से स्वतंत्र हैं।
जैसा कि पहले कहा गया था, न्यूटन के नियम केवल फ़्रेम के एक सेट पर लागू होते हैं जिन्हें इनर्टियल संदर्भ फ़्रेम कहा जाता है, जिन्हें कभी-कभी न्यूटन के संदर्भ के फ़्रेम भी कहा जाता है। हालाँकि, पहले और दूसरे कानूनों के विषय में विद्वानों में कुछ बहस हुई है।
विचार के एक स्कूल का तर्क है कि पहला न्यूटन कानून यह बताता है कि संदर्भ का एक जड़ता फ्रेम क्या है और इसलिए दूसरा कानून सच है अगर, और केवल अगर, यह संदर्भ बिंदु के एक जड़त्वीय फ्रेम से देखा जाता है। जब इन सभी कारकों पर विचार किया जाता है, तो दो कानूनों के विशेष को निर्धारित करना असंभव है। विचार के दूसरे स्कूल का तर्क है कि पहला कानून दूसरे का परिणाम है।
ध्यान में रखने के लिए इन कानूनों का एक अन्य पहलू यह है कि विशेष सापेक्षतावाद ने न्यूटोनियन कानूनों को खत्म कर दिया है। इसका मतलब यह नहीं है कि वे बेकार हैं। कानून गतिमान वस्तुओं के व्यवहार का अनुमान लगाने के लिए उपयुक्त हैं जब उनकी गति प्रकाश के नीचे हो।
विस्तार से तीन नियम
पहला नियम न्यूटन के पहले नियम में कहा गया है कि यदि शुद्ध बल शून्य है तो गति में किसी वस्तु का वेग स्थिर रहेगा। इस मामले में, बल का तात्पर्य उन सभी बलों के वेक्टर योग से है जो उस शरीर को प्रभावित कर रहे हैं। वेग एक वेक्टर मात्रा है क्योंकि यह शरीर की गति के साथ-साथ गति की दिशा को भी दर्शाता है। इसका मतलब यह है कि निरंतर वेग वस्तु की एक निरंतर दिशा और गति का वर्णन करता है।
गणितीय सूत्र के अनुसार इसे रखने के लिए, यह बन जाता है: 0F = 0 d DV / dt = 0. सूत्र में, v वेग का प्रतिनिधित्व करता है जबकि t समय लिया गया प्रतिनिधित्व करता है। सूत्र केवल यह साबित करता है कि एक वस्तु जो गतिहीन है वह तब तक बनी रहेगी जब तक कि एक बल से प्रभावित नहीं होता है, और एक शरीर जो गति कर रहा है वह तब तक अपने वेग को नहीं बदलेगा जब तक कि एक बल से प्रभावित न हो।
इस तरह की गति को एकसमान गति कहा जाता है। इसे प्रदर्शित करने का एक अच्छा तरीका है मेज़पोश प्रयोग। मेज़पोश के शीर्ष पर रखे गए व्यंजन तब बने रहेंगे जब वे मेज़पोश को तिरछे और तेज़ तरीके से हटा देंगे। यह एक चाल नहीं है, बल्कि कार्रवाई में न्यूटन के नियम हैं। किसी गतिशील वस्तु की स्वाभाविक प्रवृत्ति उसी तरह बनी रहना है जैसी वह है। यदि कोई इस प्रवृत्ति को बदलना चाहता है, तो उस वस्तु पर बल लागू किया जाना चाहिए। यह कानून अन्य दो कानूनों के संदर्भ फ्रेम को भी निर्धारित करता है।
दूसरा नियम
दूसरे कानून को बताने का एक अलग तरीका यह है कि लागू होने वाले बल की प्रत्यक्ष संबंध में किसी वस्तु की गति के परिवर्तन की दर। इसके अलावा, इसकी गति का यह परिवर्तन लागू बल की उसी दिशा में होता है।
गणितीय रूप से, इसे F = dp / dt = d (mv) / dt के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। P द्रव्यमान (m) और वेग (v) का एक उत्पाद है जबकि t लिया गया समय दर्शाता है। सूत्र इसे व्यक्त करने का एक तरीका है, हालांकि वस्तु के त्वरण के संदर्भ में इसे व्यक्त करना भी संभव है। कानूनों के मंचन में, यह माना जाता है कि द्रव्यमान स्थिर है। इसलिए, इसे विभेदीकरण सूत्र में शामिल करना आवश्यक नहीं है। इसलिए, यह बन जाता है: एफ = एम (डीवी / डीटी)। चूंकि समय (t) द्वारा विभाजित वेग (v) त्वरण प्रदान करता है, सूत्र अब F = m * a बन जाता है।
इकाई द्वारा प्राप्त या खोए हुए द्रव्यमान उस वस्तु की गति को भी प्रभावित करेगा जो एक बाहरी बल का परिणाम नहीं होगा और एक अलग समीकरण आवश्यक है। इसके अलावा, उच्च गति पर, यह गणना कि वस्तु के द्रव्यमान का उत्पाद बाकी है और उसकी गति गलत है।
आवेग
आवेग (J) तब होता है जब कोई बल (F) एक समय अंतराल ()t) पर एक वस्तु पर कार्य करता है क्योंकि इसकी गणितीय अभिव्यक्ति न्यूटन के अपने दूसरे नियम के शब्दों के बहुत करीब है। टक्करों का विश्लेषण करते हुए आवेग की अवधारणा का ज्यादातर उपयोग किया जाता है। गणितीय रूप से यह बन जाता है: जे = =p = m * :v।
चर द्रव्यमान की प्रणालियों के लिए, ऐसा रॉकेट कहें जो ईंधन का दहन कर रहा हो, दूसरा कानून लागू नहीं किया जा सकता क्योंकि वे खुले हैं। जैसे, इसके द्रव्यमान को अपने समय का कार्य बनाना गलत है।
न्यूटन का तीसरा नियम
गति के अंतिम नियम में कहा गया है कि दो निकायों के बीच मौजूद सभी बल समान परिमाण के साथ और विपरीत दिशाओं में ऐसा करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई वस्तु 1 किसी अन्य निकाय 2 पर परिमाण F another का बल बढ़ाती है, तो न्यूटन का तीसरा नियम कहता है कि वस्तु 2 परिमाण के बल को बढ़ाएगा -F₁, जैसे कि F – = – F₁। परिणामी कुल बल शून्य के बराबर होता है। अर्थात्, F। + (- F₁) = 0।
यह कानून दर्शाता है कि उत्पन्न सभी बल विभिन्न निकायों के बीच बातचीत का एक सीधा परिणाम है। यह यह भी दर्शाता है कि एक बल इसके बराबर और विपरीत के बिना मौजूद नहीं हो सकता है इसे रद्द करने के लिए। बल की दिशा और परिमाण एक बल द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ऑब्जेक्ट 1 एक पूर्ववर्ती बल हो सकता है और इसलिए इसे ऑब्जेक्ट 2 के बल से “क्रिया” बल कहा जाता है जिसे “प्रतिक्रिया” बल कहा जाता है।
इन दो नामों को क्यों तीसरे कानून को कभी-कभी “कार्रवाई-प्रतिक्रिया” कानून कहा जाता है। हालांकि, कई बार यह पता लगाना असंभव है कि दोनों में से कौन सी सेना कार्रवाई है और कौन सी प्रतिक्रिया है। एक बल का दूसरे के बिना अस्तित्व में होना असंभव है। इसका एक व्यावहारिक उदाहरण है जब कोई व्यक्ति चल रहा हो। वे पृथ्वी के खिलाफ धक्का देते हैं, और पृथ्वी पीछे धकेलती है।
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