गति (Motion)

गति (Motion) – सम्पूर्ण विस्तृत अध्ययन

गति भौतिक विज्ञान का एक महत्वपूर्ण अध्याय है, जो किसी वस्तु की स्थिति में समय के साथ हुए परिवर्तन का अध्ययन करता है। गति को समझने के लिए कई भौतिक परिमाणों, नियमों, बलों और यांत्रिक अवधारणाओं का अध्ययन किया जाता है। इस अध्याय में निम्नलिखित विषयों को विस्तार से समझाया गया है:

1. आदिश राशि (Scalar Quantity) और सदिश राशि (Vector Quantity)

गति को मापने के लिए भौतिक परिमाणों की दो प्रमुख श्रेणियाँ होती हैं:

(a) आदिश राशि (Scalar Quantity)

वे राशियाँ जिनमें केवल परिमाण (Magnitude) होता है लेकिन दिशा (Direction) नहीं होती।
उदाहरण:
- दूरी (Distance) – किसी वस्तु द्वारा तय की गई कुल लंबाई।
- चाल (Speed) – किसी वस्तु द्वारा तय की गई दूरी प्रति समय।
- द्रव्यमान (Mass) – किसी वस्तु में निहित पदार्थ की मात्रा।
- समय (Time) – किसी प्रक्रिया को पूरा होने में लगा समय।
- ऊर्जा (Energy) – कार्य करने की क्षमता।

(b) सदिश राशि (Vector Quantity)

वे राशियाँ जिनमें परिमाण के साथ-साथ दिशा भी होती है।
उदाहरण:
- विस्थापन (Displacement) – वस्तु के प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बीच की न्यूनतम सीधी दूरी।
- वेग (Velocity) – विस्थापन प्रति समय।
- त्वरण (Acceleration) – वेग परिवर्तन की दर।
- बल (Force) – किसी वस्तु को धक्का देने या खींचने के लिए आवश्यक परिमाण।
- संवेग (Momentum) – किसी वस्तु के द्रव्यमान और वेग का गुणनफल।

2. दूरी (Distance) और विस्थापन (Displacement)

गति की मूल अवधारणा को समझने के लिए दूरी और विस्थापन को परिभाषित किया जाता है।

गुणधर्म	दूरी (Distance)	विस्थापन (Displacement)
परिभाषा	वस्तु द्वारा तय की गई कुल लंबाई।	वस्तु के प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बीच न्यूनतम सीधी दूरी।
प्रकार	आदिश राशि (Scalar)	सदिश राशि (Vector)
परिमाण	सदैव धनात्मक होता है।	धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य हो सकता है।
उदाहरण	किसी वस्तु ने 5 मीटर उत्तर और फिर 5 मीटर दक्षिण की यात्रा की, तो कुल दूरी = 10 मीटर।	यदि वही वस्तु प्रारंभिक स्थान पर लौट आई, तो विस्थापन = 0।

3. चाल (Speed) और वेग (Velocity)

(a) चाल (Speed)

किसी वस्तु द्वारा तय की गई कुल दूरी प्रति समय।
यह आदिश राशि होती है।
सूत्र: चाल=दूरी/समय

(b) वेग (Velocity)

किसी वस्तु द्वारा समय में किया गया विस्थापन।
यह सदिश राशि होती है।
सूत्र: वेग=विस्थापन/समय

चाल और वेग में अंतर

गुणधर्म	चाल (Speed)	वेग (Velocity)
प्रकार	आदिश राशि	सदिश राशि
परिभाषा	कुल दूरी प्रति समय	कुल विस्थापन प्रति समय
दिशा	कोई दिशा नहीं	किसी निश्चित दिशा में होता है
परिवर्तन	दिशा बदलने पर भी चाल समान रह सकती है	दिशा बदलने पर वेग बदल जाता है

4. त्वरण (Acceleration)

त्वरण वह दर है जिससे किसी वस्तु का वेग समय के साथ बदलता है।

सूत्र: a=(v−u)/t जहाँ,
- a = त्वरण,
- v = अंतिम वेग,
- u = प्रारंभिक वेग,
- t = समय।
त्वरण के प्रकार:
1. धनात्मक त्वरण (Positive Acceleration): जब वेग बढ़ रहा हो।
2. ऋणात्मक त्वरण (Negative Acceleration) या मंदन (Retardation): जब वेग घट रहा हो।
3. शून्य त्वरण (Zero Acceleration): जब वेग स्थिर हो।

5. न्यूटन के गति नियम (Newton’s Laws of Motion)

(a) प्रथम गति नियम (Law of Inertia – जड़त्व का नियम)

कोई वस्तु तब तक स्थिर रहती है या समान वेग से चलती रहती है जब तक उस पर कोई बाहरी बल कार्य न करे।
इसे गैलीलियो का नियम (Galileo’s Law of Inertia) भी कहा जाता है।
उदाहरण:
- चलती गाड़ी अचानक रुकने पर यात्री आगे की ओर झुकते हैं।

(b) द्वितीय गति नियम (Law of Force and Acceleration)

किसी वस्तु का संवेग परिवर्तन उस पर लगाए गए बल के अनुक्रमानुपाती होता है।
सूत्र: F=ma जहाँ,
- F = बल,
- m = द्रव्यमान,
- a = त्वरण।
उदाहरण: फुटबॉल को जोर से मारने पर अधिक गति मिलती है।

(c) तृतीय गति नियम (Action and Reaction Law)

प्रत्येक क्रिया के विपरीत समान प्रतिक्रिया होती है।
उदाहरण:
- रॉकेट का ऊपर उठना,
- नाव से कूदने पर नाव पीछे हट जाती है।

6. संवेग (Momentum) और संवेग संरक्षण का सिद्धांत

किसी वस्तु के द्रव्यमान और वेग का गुणनफल उसका संवेग कहलाता है। p=mvp = mv
संवेग संरक्षण का नियम:
- यदि किसी प्रणाली पर कोई बाहरी बल कार्य नहीं कर रहा है, तो कुल संवेग नियत रहता है।
- उदाहरण: बंदूक से गोली चलने पर बंदूक पीछे हटती है।

7. गुरुत्वाकर्षण और अभिकेंद्रीय बल

गुरुत्वाकर्षण: पृथ्वी द्वारा लगने वाला आकर्षण बल।
अभिकेंद्रीय बल: वृत्तीय गति में वस्तु को केंद्र की ओर खींचने वाला बल।
अपकेंद्रीय बल: वृत्तीय गति में वस्तु को केंद्र से दूर धकेलने वाला बल।

8. संतुलन के प्रकार

स्थिर संतुलन (Stable Equilibrium) – वस्तु संतुलन में लौट आती है।
अस्थिर संतुलन (Unstable Equilibrium) – वस्तु संतुलन में नहीं लौटती।
तटस्थ संतुलन (Neutral Equilibrium) – वस्तु नई स्थिति में स्थिर हो जाती है।

यहां गति (Motion) से संबंधित 100 ऑब्जेक्टिव प्रश्न (MCQs) उनके उत्तरों के साथ दिए गए हैं। ये प्रश्न विज्ञान (भौतिकी) के छात्रों के लिए उपयोगी होंगे।