ಚಲನ, ಬಲ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ (Motion, Force & Pressure)

 

• ಇನ್ನೊಂದು ಕಾಯದ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಒಂದು ಕಾಯದ ಸ್ಥಾನ ಕಾಲದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತ ಇರುವುದಕ್ಕೆ ಚಾಲನೆ ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಚಲನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನದ ಶಾಖೆಗಳು


1. ಯಂತ್ರ ವಿಜ್ಞಾನ : ಬಲ ಪ್ರಯೋಗ ಆದಾಗ ದ್ರವ್ಯ ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಶಾಖೆ.
2. ಬಲ ವಿಜ್ಞಾನ: ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಉಂಟು ಮಾಡಬಲ್ಲ ಬಲಪ್ರಯೋಗ ಆದಾಗ ದ್ರವ್ಯ ಹೇಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಶಾಖೆ.
3. ಗತಿ ವಿಜ್ಞಾನ: ಕೇವಲ ಚಲನೆಯ ಅಳತೆ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಉಳ್ಳ ಯಂತ್ರ ವಿಜ್ಞಾನ ಶಾಖೆ.
4. ಸ್ಥಿತಿ ವಿಜ್ಞಾನ : ಚಲನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಬಲಗಳ ಪ್ರಯೋಗವಾದಗ ದ್ರವ್ಯದ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ಇಡುವ ಬಲಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಶಾಖೆ.

ವೇಗ(Speed)= ಚಲಿಸಿದ ಅಂತರ/ಕಾಲ
ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ(Acceleration)= (v-u)/t
v = ಅಂತಿಮ ವೇಗ
u = ಆಂರಭಿಕವೇಗ
t = ಸಮಯ

ನ್ಯೂಟನ್‍ನ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳು


ಒಂದನೆಯ ನಿಯಮ


• ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು ಹೊರಗಿನ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗವಾಗದ ಹೊರತು ನಿಶ್ಚಲ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಏಕರೂಪದ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಜಡತ್ವ ನಿರುಪಣೆಯಾಗಿ ಸಹಜವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಉದಾ: ಬಸ್ಸು ದಿಢೀರನೆ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಿದಾಗ ಬಸ್ಸಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರಯಾಣಿಕರು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಬಸ್ಸು ದಿಡೀರನೆ ನಿಂತಾಗ ಪ್ರಯಾಣಿಕರು ಮುಂದಕ್ಕೆ ವಾಲುತ್ತಾರೆ

ಎರಡನೇಯ ನಿಯಮ


• ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಮಾಡಿದ ಒಟ್ಟು ಬಲವು (F) ಆ ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕ(m) ಹಾಗೂ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ (a) ಗುಣಲಬ್ದ ವಾಗಿರುತ್ತದೆ..
• F=ma
• F-ಬಲ M=ವಸ್ತುವಿನ ರಾಶಿ a=ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ
• ಉದಾ:ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಮರದ ತುಂಡಿಗೆ ಒಂದು ಬಂದೂಕಿನಿಂದ ಗುಂಡು ಹಾರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಗುಂಡಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಚಿಕ್ಕದಾದರೂ ಅದು ಮರದೊಳಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ದೂರ ಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೂರನೇಯ ನಿಯಮ


• ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸಮನಾದ ಮತ್ತು ವಿರುದ್ದವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಇರುತ್ತದೆ.
• ಉದಾ:ಒಂದು ಪಾಲನ್ನು ಬಾಲನ್ನು ಗೋಡೆಗೆ ಹೊಡೆದಾಗ ಅದು ತಿರುಗಿ ವಾಪಸ್ ಬರುತ್ತದೆ

ಏಕರೂಪ ವೃತ್ತಿಯ ಚಲನೆ


• ವೃತ್ತಿಯ ಪಥದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಬಲದಿಂದ ಆಗುವ ಏಕರೂಪ ಚಲನೆ.
• ಕೇಂದ್ರಾಬಿಮುಖ ಬಲ - ಒಂದು ವಸ್ತು ವೃತ್ತಿಯ ಪಥದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಾಗ ವೃತ್ತದ ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆ ಬಲ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಬಲ ಎನ್ನುವರು.
• ಕೇಂದ್ರತ್ಯಾಗಿ ಬಲ -ಒಂದು ವಸ್ತು ವೃತ್ತಿಯ ಪದದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಾಗ ವೃತ್ತದ ಪರಿದಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರಹೋಗುವ ಬಲ.
• ಉಪಗ್ರಹಗಳ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯವಾಗುವ ಬಲ - ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಗುರುತ್ವ ಬಲ.
• ಬಟ್ಟೆ ಒಗೆಯುವ ಯಂತ್ರದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯು – ಕೇಂದ್ರ ತ್ಯಾಗಿ ತತ್ವದ ಆಧಾರ ಹೊಂದಿದೆ.
• ಯಾವುದೇ ವಸ್ತು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಜವದೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸಬೇಕಾದರೆ ಕೇಂದ್ರದೆಡೆಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿತವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಮಾಣದ ಒಂದು ಸಲ ಸದಾ ಅದರ ಮೇಲೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತಿಬೇಕು. ಇಂಥ ಬಲಕ್ಕೆ – ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಬಲ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
• ಕಾಯದ ಚಲನೆಯು ಯಾವ ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ - ನ್ಯೂಟನ್ನಿನ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ.
• ಏಕರೂಪ ವೃತ್ತೀಯ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಸತತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಅಂಶ - ದಿಕ್ಕು
• ಕಲ್ಲಿಗೆ ದಾರ ಕಟ್ಟಿಸುತ್ತುತ್ತಿರುವಾಗ ದಾರ ಕಿತ್ತುಹೊದರೆ ಕಲ್ಲು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ - ಸ್ಪರ್ಶಕ ರೇಖೆಯ ನೇರದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
• ಒಂದು ಕಾಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುವಾಗ ನಿವ್ವಳ ಬಲವು ಚಲನೆಯ ನೇರದಲ್ಲಿಯೇ ವರ್ತಿಸಿದಾಗ ಆ ಕಾಯವು ಸರಳರೇಖೆ ಪಥದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
• ಒಂದು ಕಾಯದ ಚಲನೆಯ ನೇರಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕೋನದಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸಿದಾಗ ಆ ಕಾಯವು ವಕ್ರ ಪಥದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
• ವೃತ್ತಿಯ ಪಥದಲ್ಲಿ ಕಾಯವು ಚಲಿಸಿದಾಗ ವೃತ್ತದ ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಪ್ರೇರಿತವಾಗುವ ಬಲ - ಕೇಂದ್ರಾಭೀಮುಖಬಲ.
• ಕೇಂದ್ರಾಭಿಮುಖ ಬಲದ ದಿಕ್ಕು ಯಾವಾಗಲೂ ತ್ರಿಜ್ಜೀಯವಾಗಿದೆ.

ಬಲ


• ಬಲವು ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ದಿಕ್ಕು ವೇಗ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾವಣೆ ಮಾಡುವ ಒಂದು ಭೌತ ಪರಿಮಾಣವಾಗಿದೆ.
• ಇದರ ಅಂತರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪದ್ದತಿಯಲ್ಲಿ ಬಲದ ಪರಿಮಾಣ ನ್ಯೂಟನ್.
• ಅದೀಶ ಪರಿಮಾಣಗಳು :ಪರಿಮಾಣ ಹೊಂದಿದ್ದು ದಿಕ್ಕು ಹೊಂದಿರದೇ ಇರುವ ಭೌತ ಪರಿಮಾಣ ಉದಾ- ವಿಸ್ತಿರ್ಣ, ಅಂತರ ಇತ್ಯಾದಿ
• ಸದೀಶ ಪರಿಮಾಣ: ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕು ಎರಡನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾ- ವೇಗ, ಬಲ ಇತ್ಯಾದಿ

ಒತ್ತಡ


• ಒಂದು ನಿರ್ಧಿಷ್ಟ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗವಾಗುವ ಬಲವನ್ನು ಒತ್ತಡ ಎನ್ನುವರು.
• P=F/A
• P= ಒತ್ತಡ
• F= ಬಲ
• A=ಕ್ಷೇತ್ರ
• ಒತ್ತಡವನ್ನು ಪಾಸ್ಕಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ವಾಯು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬ್ಯಾರೋಮೀಟರ್ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಅಟೋವಾನ್ ಗ್ಯೂರಿಕ್ ವಾಯುಭಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡಿದ್ದಾನೆ.
• ವಾಯು ಮಂಡಲದ ಒತ್ತಡವನ್ನು ವಾಯು ಭಾರ ಮಾಪಕದಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಪಾದರಸ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಬ್ಯಾರೋಮೀಟರ್ ಕಂಡಿಹಿಡಿದವನು ಟಾರಿಸೆಲ್ಲಿ.