भौतिक राशियाँ और उनके मात्रक Mechanics || मानक एवम मात्रक सम्बन्धी महत्वपूर्ण प्रश्न?
भौतिक राशियाँ मुख्य रूप से दो प्रकार की होती है :
भौतिक राशियाँ
(A) अदिश राशियाँ (भौतिक राशियाँ): ऐसी भौतिक राशियां जिनको व्यक्त करने के लिए केवल परिमाण (Magnitude) की आवश्यकता होती है, दिशा की नहीं, वे अदिश राशियां (Scalar Quantitie) कहलाती है। जैसे-दूरी, चाल, द्रव्यमान, आयतन, ऊर्जा, समय, घनत्व, विद्युत धारा, आदि।
(B) सदिश राशियां (भौतिक राशियाँ): ऐसी भौतिक राशियां जिनको व्यक्त करने के लिए परिमाण के साथ-साथ दिशा की भी आवश्यकता होती है, वे सदिश राशियां (Vector Quantities) कहलाती है। जैसे-वेग, विस्थापन, संवेग, बल, त्वरण, कोणीय वेग, चुम्बकीय तीव्रता,
विद्युत तीव्रता, भार आदि।
मापन या मात्रक पद्धति
भौतिक राशियों के मापन की मुख्यतः 4 पद्धतियाँ है:
(i) CGS पद्धति (Centimetre Gram Second System) : इस मापन प्रणाली को फ्रांसीसी प्रणाली या मीट्रिक प्रणाली भी कहा जाता है। (ii) FPS पद्धति (Foot-Pound-Second System) : इसे ब्रिटिश प्रणाली भी कहा जाता है।
(iii) MKS पद्धति (Metre-Kilogram-Second System): इंजीनियरिंग एवं औद्योगिक क्षेत्रों में मापन हेतु इसी प्रणाली का प्रयोग किया जाता है।
(iv) SI पद्धति (System International) : यह प्रणाली ‘अंतर्राष्ट्रीय माप-तौल अधिवेश’ – 1971 में स्वीकार की गयी थी। वर्तमान में यह पद्धति सर्वाधिक प्रचलन में है। इस पद्धति में 7 मूल मात्रक तथा 2 पूरक मात्रक सम्मिलित है।
भौतिक राशियाँ के 7 मूल मात्रक हैं
1. लम्बाई
2. समय
3. ताप
4. द्रव्यमान
5. विद्युत धारा
6. ज्योति तीव्रता
7. पदार्थ की मात्रा।
वो पूरक मात्रक है
1. रेडियन : समतल कोण का मात्रक।
2. स्टीरेडियन : ठोस कोण का मात्रक।
लम्बाई के छोटे मात्रक
–
– माइक्रोमीटर = 10-6 मी.
नैनोमीटर = 10-9 मी
एंग्सट्रॉम = 10-10 मी.
पिकोमीटर = 10-12 मी.
फर्मी = 10-15 मी.
विमाएँ (Dimensions)
लम्बाई की विमा – L
द्रव्यमान की विमा – M –
समय की विमा – T
क्षेत्रफल = लम्बाई x चौड़ाई = L – L = L2
आयतन = लम्बाई x चौड़ाई x ऊँचाई = L x Lx L=L3
त्वरण = =
बल = द्रव्यमान त्वरण = MLT-2
कार्य = बल विस्थापन = MLT-2 x L = MLT-2
– शक्ति = = = ML2T-3
बल आघूर्ण = बल x दूरी = MLT-2 x L = ML2T-2
गतिज ऊर्जा = 1 mv2 = m x (LT-1)2= MLT2 = L = ML2T-2
बल आघूर्ण = बल x दूरी = MLT-2 ML-2T-2
स्थितिज़ ऊर्जा = Mgh = MLT-2L= ML2T-2
पृष्ठ तनाव = = =ML-2
संवेग = द्रव्यमान x वेग = MLT.-1
चाल= =
आवेग = बल x = MLT-2 x T = MLT-1
घनत्व = =
भौतिक राशियाँ के महत्वपूर्ण मापन यंत्र –
एल्टीमेटर – विमान की ऊँचाई
ऑडिओमीटर – ध्वनि की तीव्रता
ऐयरोमीटर – वायु एवं गैस का भार ।
एनीमोमीटर – वायु की गति –
वर्नियर कैलिपर – बेलनाकार वस्तुओं का व्यास –
क्रोनोमीटर – पानी के जहाजों में सही समय बताने वाला यंत्र
रेन गेज – वर्षा मापी यंत्र
स्क्रू गेज – तार का व्यास
सेक्सटेंट — ऊँचाई मापने वाला यंत्र
थर्मोपइल – विकिरण तीव्रता मापन यंत्र
यूडोमीटर — वर्षा मापक यंत्र
फोनोमीटर ध्वनि की तीव्रता
पॉलीग्राफ सच्चाई की जाँच
स्पीडोमीटर – वाहन की गति
टेकोमीटर – वायुयान की गति
नेफोस्कोप – वायुमंडल में बादलों की गति
मैनोमीटर – गैस का दाब मापन यंत्र
साइटोट्रोन – कृत्रिम बादल बनाने वाला यंत्र
मेटियोरोलॉजी – मौसम विज्ञान का अध्ययन
भौतिक राशियाँ प्रमुख शब्दावली
प्लाज्मा – पदार्थ की चौथी अवस्था
बॉस आईस्टीन – पदार्थ की पाँचवीं अवस्था
कैनन – तोप का गोला
शुष्क बैटरी में कैथोड जस्ता (Zn) तथा एनोड कॉर्बन (ग्रोफाइट) का बना होता है।
ऊर्जा (Energy)
मुख्य रूप से ऊर्जा को दो भागों में बांटा गया है
(i) गतिज ऊर्जा : किसी वस्तु में उसकी गति के कारण उत्पन्न कार्य करने की क्षमता को वस्तु की गतिज ऊर्जा कहते है।
∴ गतिज ऊर्जा (KE) =
वस्तु की गति को दोगुना करने पर KE चार गुना हो जायेगी और गति को आधा कर देने पर वस्तु की KE एक चौथाई (1/4) हो जायेगी।
(ii) स्थितिज ऊर्जाः किसी पिण्ड की विशिष्ट स्थिति के कारण उसमें संचित ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा कहलाती है।
∴ स्थितिज ऊर्जा (PE) = mgh
m = वस्तु का द्रव्यमान
g= गुरूत्वीय त्वरण
h = ऊँचाई
उदाहरण : टंकी में एकत्रित जल, ऊँचाई पर रखे पत्थर में, धनुष की कमान खींचने पर, आदि।
- ऊर्जा का SI मात्रक जूल है।
- ऊर्जा का CIS मात्रक अर्ग है।
- जूल 107 अर्ग
