स्पीड क्या है?

कार चलाने वाला कोई भी व्यक्ति गति की अवधारणा से परिचित होता है। स्पीडोमीटर पर यह नंबर है जो आपको बताता है कि कार कितनी तेजी से जा रही है। ऑटोमोबाइल में, गति को मील प्रति घंटे (मील प्रति घंटे) या किलोमीटर प्रति घंटे (किलोमीटर प्रति घंटे) में मापा जाता है, लेकिन भौतिक विज्ञानी अक्सर गति के लिए मीटर प्रति सेकंड (एम/सेकेंड) का उपयोग करते हैं। आप इन इकाइयों की जांच करके ही गति की सटीक परिभाषा प्राप्त कर सकते हैं। वे दूरी की इकाइयाँ हैं (d) समय की इकाइयों (t) से विभाजित हैं, और यह मूल रूप से गति (S) की परिभाषा है। गणित की भाषा में आप इसे इस प्रकार लिखते हैं

एस=\फ्रैक{डी}{टी}

तात्कालिक और औसत गति

आपकी कार में स्पीडोमीटर आपको बताता है कि यदि आप एक स्थिर गति बनाए रखते हैं तो आप एक घंटे में कितनी दूर जाते हैं, लेकिन ड्राइवर शायद ही कभी ऐसा करते हैं। ड्राइविंग के एक सामान्य घंटे में, स्पीडोमीटर द्वारा दर्ज की गई गति लगातार बदलती रहती है, और एक घंटे में आप जितनी वास्तविक दूरी तय करते हैं, वह इन सभी गति का औसत होता है। कुल दूरी जो आप समय की एक इकाई में यात्रा करते हैं, जैसे कि एक घंटा, आपकी औसत गति है (Sए वी):

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S_{av}=\frac{\text{कुल दूरी}}{\पाठ{कुल समय}}

स्पीडोमीटर पर प्रदर्शित गति आपकी तात्कालिक गति है (Sमैं). भौतिक विज्ञानी तात्कालिक गति को दो समय अंतरालों के बीच स्थिति (x) में परिवर्तन के रूप में परिभाषित करके व्यक्त करते हैं, t1 और टी2 और समय अंतराल को शून्य के करीब आने देना।

S_1 = \frac{x_2-x_1}{t_2-t_1}=\frac{\Delta x}{\Delta t}

यदि आप ∆t को शून्य की ओर आने देते हैं, तो आपको एक गणितीय व्यंजक प्राप्त होता है जिसे व्युत्पन्न कहा जाता है, जिसे परिपाटी द्वारा dx/dt लिखा जाता है। भौतिकविदों के लिए, तात्कालिक गति के लिए सबसे सटीक अभिव्यक्ति है

S_1=\frac{dx}{डीटी}

गति और वेग

लोग अक्सर गति और वेग शब्दों का परस्पर उपयोग करते हैं, लेकिन उनका मतलब एक ही नहीं है। वेग एक सदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि इसमें एक दिशात्मक घटक है, जबकि गति एक अदिश राशि है जो दिशा को ध्यान में नहीं रखती है।

यह देखने के लिए कि दिशा क्यों महत्वपूर्ण है, एक सीधी सड़क और घुमावदार सड़क पर दो बिंदुओं के बीच ड्राइव करने में लगने वाले समय के अंतर पर विचार करें। यदि सड़क सीधी है, तो आप स्पीडोमीटर द्वारा दर्ज सभी तात्कालिक गति को औसत कर सकते हैं और कुल दूरी को कुल समय से विभाजित करके समान औसत गति प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, अगर सड़क घुमावदार है, तो ये दोनों नंबर अलग-अलग होंगे। इसका कारण यह है कि जब भी सड़क बायीं या दायीं ओर मुड़ती है, तो आपके गंतव्य की ओर वेग का दिशात्मक घटक कम हो जाता है।

वेग को कभी-कभी अक्षर v द्वारा उस पर एक तीर के साथ दर्शाया जाता है ताकि यह इंगित किया जा सके कि यह एक वेक्टर मात्रा है, लेकिन तीर वास्तव में आवश्यक नहीं है। परिभाषा के अनुसार, वेग का एक दिशात्मक घटक होता है।

घूर्णन गति

जब कोई वस्तु घूम रही होती है, तो घूर्णी गति एक इकाई समय में उसके द्वारा किए गए पूर्ण चक्करों की संख्या होती है। सबसे आम इकाइयाँ क्रांति प्रति मिनट (आरपीएम) हैं। कताई डिस्क के बिंदुओं में एक आगे का वेग होता है जो लगातार दिशा बदल रहा है। स्पर्शरेखा गति किसी भी क्षण में आगे की गति है, और यह रोटेशन के केंद्र से रेडियल दूरी से प्रभावित होती है। केंद्र से दूर के बिंदु केंद्र के करीब बिंदुओं की तुलना में तेजी से आगे बढ़ रहे हैं। आप व्यंजक का उपयोग करके घूर्णन डिस्क पर किसी बिंदु की स्पर्शरेखा गति की गणना करते हैं:

S_{स्पर्शरेखा}=\पाठ{घूर्णन गति}\बार \पाठ{रेडियल दूरी}

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