Mechanics

What is called Mechanics?

भौतिकी ( physics ) की वह शाखा जो भौतिक निकायों ( material bodies ) के विराम ( rest ) या गति ( motion ) की स्थितियों पर अध्धयन से संबंधित होता है उसे यांत्रिकी ( mechanics ) कहते हैं।

Branch of mechanics

यांत्रिकी की शाखाएं

यांत्रिकी ( mechanics ) को तीन शाखाओं में उप-विभाजित किया जाता है –

1. स्टैटिक्स ( Statics )
2. किनेमेटिक्स ( Kinematics )
3. कैनेटीक्स या गतिकी ( Kinetics or Dynamics )

यांत्रिकी ( mechanics ) के अध्ययन की इन शाखाओं के बीच बुनियादी अंतर हैं –

Difference between Kinetics & Kinematics

कैनेटीक्स और किनेमेटिक्स में अंतर

कैनेटीक्स और किनेमेटिक्स, दोनों शब्द एक जैसे लगते हैं लेकिन उनके बीच कई अंतर हैं। उनके बीच के बुनियादी अंतर नीचे सारणीबद्ध हैं –

State of rest

विराम की अवस्था

यदि कोई वस्तु समय के साथ-साथ अपनी स्थिति नहीं बदल रही है, तो उसे विराम अवस्था में कहा जाता है।

उदाहरण – मेज के ऊपर रखी एक पुस्तक विरामावस्था में होती है।

State of motion

गति की अवस्था

यदि कोई वस्तु समय के साथ अपनी स्थिति बदल रही है, तो उसे गति अवस्था में कहा जाता है।

उदाहरण – पटरी पर गतिमान रेलगाड़ी।

State of rest and motion are relative

विराम और गति की अवस्थाएँ सापेक्ष होती हैं

वस्तु की विराम और गति की अवस्थाएँ सापेक्ष होती हैं। इस कथन को उदाहरणों की सहायता से अच्छी तरह समझा जा सकता है।

1. मान लीजिए कि कोई व्यक्ति चलती बस में बैठा है। अगर हम बस के भीतर अन्य सह यात्रियों की स्थिति से उस व्यक्ति की स्थिति की तुलना करें तो व्यक्ति को विराम की स्थिति में कहा जा सकता है।। लेकिन अगर हम बस के बाहर स्थिर वस्तुओं की स्थिति के साथ तुलना करें, तो हम पाते हैं कि व्यक्ति गति में है क्योंकि बस के बाहर, वस्तुओं की स्थिति की तुलना में समय के साथ उसकी स्थिति बदल रही है। इसलिए, किसी वस्तु की विराम अवस्था या गति को व्यक्त करने के लिए, संदर्भ के लिए एक आधार बिंदु ( datum point ) की आवश्यकता होती है।
2. पृथ्वी की सतह पर एक बड़े पर्वत के बारे में विचार करें। पृथ्वी की सतह पर अन्य पर्वतों या स्थानों की स्थिति के साथ तुलना करने पर पर्वत को विरामावस्था में कहा जाता है। लेकिन, अगर हम उस पर्वत की स्थिति की तुलना ब्रह्मांड में सूर्य या अन्य ग्रहों की स्थिति से करें तो यह गति में प्रतीत होता है। क्योंकि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर परिक्रमा कर रही है और अन्य ग्रहों की स्थिति की तुलना में इसकी स्थिति हमेशा बदलती रहती है।

इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि, एक वस्तु की विराम और गति की अवस्थाएँ हमेशा सापेक्ष होती हैं और दूसरे वस्तु की स्थिति के साथ उसकी स्थिति की तुलना करके व्यक्त की जाती हैं।

Types of motion

गति के प्रकार

किसी वस्तु की गति तीन प्रकार की हो सकती है –

1. एक आयामी गति ( One dimensional motion )।
2. दो आयामी गति ( Two dimensional motion )।
3. तीन आयामी गति ( Three dimensional motion )।

1.One dimensional motion

एक आयामी गति

यदि किसी वस्तु की स्थिति को निर्दिष्ट करने वाले तीन निर्देशांकों  ( coordinates ) में से केवल एक निर्देशांक ( जैसे X – निर्देशांक ) ही समय के साथ बदलता है, तो ऐसे गति को – एक आयामी गति कहा जाता है।

एक आयामी गति को आमतौर पर एक रेखीय गति ( Rectilinear motion ) या रैखिक गति ( linear motion ) के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण – (1) सीधी पटरी पर रेलगाड़ी की गति। (2) स्वतंत्र रूप से गिरने वाले वस्तु ( freely falling body ) की गति।

2.Two dimensional motion

दो आयामी गति

यदि किसी वस्तु की स्थिति को निर्दिष्ट करने वाले तीन निर्देशांकों ( coordinates ) में से केवल दो निर्देशांक ( जैसे X और Y – निर्देशांक ) ही समय के साथ बदल रहे हैं, तो ऐसे गति को दो आयामी गति कहा जाता है।

दो आयामी गति को सामान्यतः समतल गति ( planer motion ) के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण – (1) सूर्य के चारों ओर ग्रहों की गति। (2) घुमावदार रास्ते में चलती हुई मोटर कार।

3.Three dimensional motion

तीन आयामी गति

यदि किसी वस्तु की स्थिति को निर्दिष्ट करने वाले सभी तीन निर्देशांक ( X, Y और Z निर्देशांक) समय के साथ बदल रहे हैं, तो ऐसे गति को तीन आयामी गति कहा जाता है।

तीन आयामी गति को सामान्यतः अंतरिक्ष गति ( motion in space ) के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण – (1) आकाश में उड़ती पतंग । (2) वायुयान की गति।