त्वरित revision नोट्स: बल तथा गति के नियम (Force and Laws of Motion)
कक्षा: 9वीं
विषय: विज्ञान (मध्य प्रदेश बोर्ड)
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### परिचय (Introduction)
- बल (Force): बल वह धक्का या खिंचाव है जो किसी वस्तु की स्थिति, दिशा या आकार में परिवर्तन करता है या करने का प्रयास करता है। बल एक सदिश राशि है (इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं)। इसका मात्रक न्यूटन (N) है।
- सन्तुलित बल (Balanced Forces): जब किसी वस्तु पर लगने वाले सभी बलों का परिणामी बल शून्य होता है, तो वे सन्तुलित बल कहलाते हैं। ये वस्तु की अवस्था नहीं बदलते।
- असन्तुलित बल (Unbalanced Forces): जब किसी वस्तु पर लगने वाले बलों का परिणामी बल शून्य नहीं होता, तो वे असन्तुलित बल कहलाते हैं। ये स्थिर वस्तु को गतिमान कर सकते हैं या गतिमान वस्तु की चाल/दिशा बदल सकते हैं।
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### गति का प्रथम नियम (First Law of Motion)
- नियम: प्रत्येक वस्तु तब तक अपनी विराम अवस्था में या एक सरल रेखा में एकसमान गति की अवस्था में रहती है, जब तक कि उस पर कोई बाहरी बल कार्य करके अपनी अवस्था को बदलने के लिए विवश नहीं करता।
- जड़त्व (Inertia): किसी वस्तु का वह गुण जिसके कारण वह अपनी विराम या गति की अवस्था में परिवर्तन का विरोध करती है, जड़त्व कहलाता है।
- द्रव्यमान और जड़त्व: किसी वस्तु का द्रव्यमान उसके जड़त्व की माप है। अधिक द्रव्यमान = अधिक जड़त्व (जैसे भारी वस्तु को हिलाना कठिन होता है)।
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### संवेग (Momentum)
- परिभाषा: किसी वस्तु के द्रव्यमान और वेग के गुणनफल को संवेग कहते हैं। यह एक सदिश राशि है।
- संवेग का सूत्र:
P = m × v
जहाँ:
P = संवेग (Momentum)m = वस्तु का द्रव्यमान (Mass)v = वस्तु का वेग (Velocity)- मात्रक: किग्रा·मी/से (kg·m/s)
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### गति का द्वितीय नियम (Second Law of Motion)
- नियम: किसी वस्तु के संवेग में परिवर्तन की दर उस वस्तु पर लगने वाले असन्तुलित बल की दिशा में बल के समानुपाती होती है।
- महत्वपूर्ण सूत्र:
F = m × a
जहाँ:
F = बल (Force)m = द्रव्यमान (Mass)a = त्वरण (Acceleration)- बल का मात्रक: 1 न्यूटन (N) वह बल है जो 1 किग्रा द्रव्यमान की वस्तु में 1 मी/से^2 का त्वरण उत्पन्न करता है।
(1 N = 1 kg × 1 m/s^2)
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### गति का तृतीय नियम (Third Law of Motion)
- नियम: प्रत्येक क्रिया के इसके समान एवं विपरीत प्रतिक्रिया होती है।
- मुख्य बिंदु:
- बल हमेशा जोड़े (Pairs) में होते हैं।
- क्रिया और प्रतिक्रिया बल दो अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं, कभी भी एक ही वस्तु पर नहीं।
- उदाहरण: नाव से कूदते समय पीछे की ओर जाना, बन्दूक से गोली छूटने पर पीछे की ओर झटका लगना।
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### संवेग संरक्षण का नियम (Law of Conservation of Momentum)
- नियम: दो या दो से अधिक वस्तुओं के निकाय पर यदि कोई बाहरी बल न लग रहा हो, तो उनका कुल संवेग संरक्षित (अपरिवर्तित) रहता है। यानी, टक्कर के पहले का कुल संवेग = टक्कर के बाद का कुल संवेग।
- सूत्र (दो वस्तुओं के लिए):
m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2
जहाँ:
u1, u2 = वस्तुओं के प्रारंभिक वेगv1, v2 = वस्तुओं के अंतिम वेगm1, m2 = वस्तुओं के द्रव्यमान
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### इस अध्याय के मुख्य सूत्र (Key Formulas At a Glance)
1. संवेग: P = m × v
2. बल: F = m × a
3. त्वरण: a = (v - u) / t
4. संवेग संरक्षण: m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2