गती व गतीचे प्रकार – संज्ञा, वर्गीकरण आणि इतर माहिती: जिल्हा न्यायालय भरतीसाठी अभ्यास साहित्य

गती व गतीचे प्रकार

गती व गतीचे प्रकार: वस्तूच्या सतत होणाऱ्या स्थानात सतत होणाऱ्या बदलास गती म्हणतात. विज्ञानाच्या तीन प्रमुख शाखा आहेत. भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र व जीवशास्त्र. महाराष्ट्रातील आगामी काळातील  जिल्हा न्यायालय भरती व इतर सर्व स्पर्धा परीक्षेच्या दृष्टीने हा महत्वाचा विषय आहे. गती व गतीचे प्रकार हा घटक भौतिकशास्त्रातील आहे. आज या लेखात आपण गती व गतीचे प्रकार त्यांचे फोर्मुला, गतीचे प्रकारवर्गीकरण, गतीची समीकरणे इ. गोष्टी पाहणार आहोत.

गती व गतीचे प्रकार: विहंगावलोकन

गती म्हणजे शरीराच्या स्थिती किंवा अभिमुखतेच्या वेळेनुसार बदल होय. या गती व गतीचे प्रकार याबद्दल तपशीलवार माहिती दिली आहे. गती व गतीच्या प्रकाराचे विहंगावलोकन खालील तक्त्यात देण्यात आले आहे.

गती आणि गतीचे प्रकार

गती म्हणजे काय?, गतीची व्याख्या, गतीचे प्रकार व त्याची उदाहरणे दिली आहेत.

गती: एखाद्या वस्तूची स्थिती ठराविक वेळेत तिच्या सभोवतालच्या परिस्थितीनुसार बदलली तर ती गतिमान आहे असे म्हणतात. वेळेनुसार एखाद्या वस्तूची स्थिती बदलत नसेल तर ती विश्रांतीमध्ये असते असे म्हणतात. उदा. रस्त्यावरून वेगाने धावणारी कार, पाण्यावर जहाज, जमिनीवर गोगलगायीची हालचाल, फुलपाखरू फुलपाखरू, पृथ्वीभोवती फिरणारे चंद्र ही गतीची उदाहरणे आहेत.

नियतकालिक गती: जेव्हा एखादी वस्तू किंवा शरीर काही काळानंतर त्याच्या हालचालीची पुनरावृत्ती करते तेव्हा ती नियतकालिक गती असते. उदा. सूर्याभोवती पृथ्वीची गती, चंद्राची पृथ्वीभोवतीची गती इ.

Types of Motion (गतीचे प्रकार):

गतीचे प्रकार खालीलप्रमाणे आहेत.

1. Rectilinear Motion (एकरेषीय गती): रेक्टिलीनियर मोशन ही अशी गती आहे ज्यामध्ये कण किंवा शरीर एका सरळ रेषेत फिरत असते. उदा: सरळ रस्त्यावर चालणारी कार.
2. Circular Motion (वर्तुळाकार गती) : वर्तुळाकार गती ही अशी गती असते ज्यामध्ये कण किंवा शरीर वर्तुळात फिरत असते. वर्तुळाकार गती द्विमितीय किंवा त्रिमितीय असू शकते. ही एक नियतकालिक गती देखील आहे. उदा. विद्युत पंख्याच्या ब्लेडवर किंवा घड्याळाच्या हातावर चिन्हांकित केलेल्या बिंदूची हालचाल.
3. Oscillatory Motion (दोलन गती): दोलन गती ही अशी हालचाल आहे ज्यामध्ये शरीर ठराविक वेळेच्या अंतराने एका निश्चित बिंदूवर वारंवार पुढे-मागे किंवा पुढे-मागे फिरते. या प्रकारची गती देखील नियतकालिक गतीचा एक प्रकार आहे, उदा. स्विंग.

गतीशी संबंधित संज्ञा

गती व गतीचे प्रकार अभ्यासतांना गतीचे प्रकार पाहणे आवश्यक ठरते. गतीशी संबंधित संज्ञा व त्याच्या व्याख्या खाली दिल्या आहेत.

Distance (अंतर): वेळेच्या अंतराने शरीराने व्यापलेल्या वास्तविक मार्गाच्या लांबीला अंतर म्हणतात. अंतर हे एक स्केलर प्रमाण आहे, ज्याचे परिमाण फक्त आहे.

Odometer (ओडोमीटर): हे वाहनातील अंतर मोजण्यासाठी वापरले जाणारे साधन आहे.

Displacement (विस्थापन): एखाद्या वस्तूच्या अंतिम आणि प्रारंभिक स्थितीतील फरकाला विस्थापन म्हणतात. विस्थापन हे वेक्टर प्रमाण आहे, ज्याची परिमाण आणि दिशा दोन्ही आहेत.
जर एखादे शरीर वर्तुळाकार मार्गाने फिरत असेल, तर एका प्रदक्षिणा नंतर त्याचे विस्थापन शून्य असेल परंतु प्रवास केलेले अंतर वर्तुळाच्या परिघाएवढे असेल.

Speed (चाल) : वेळेच्या एकक अंतराने वस्तूने व्यापलेल्या अंतराला वस्तूचा वेग म्हणतात.

Average Speed (सरासरी चाल): दिलेल्या वेळेच्या अंतरासाठी कणाचा सरासरी वेग हा घेतलेल्या वेळेशी प्रवास केलेल्या एकूण अंतराचे गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केला जातो.

Velocity (वेग) : वेळेच्या एकक अंतराने एखाद्या वस्तूने प्रवास केलेल्या विस्थापनाला वस्तूचा स्थानान्तारणीय वेग म्हणतात.

Average Velocity (सरासरी वेग): दिलेल्या वेळेच्या अंतरासाठी कणाचा सरासरी वेग हे घेतलेल्या वेळेपर्यंत प्रवास केलेल्या एकूण विस्थापनाचे गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केले जाते.

Relative Velocity (सापेक्ष वेग): फिरत्या निरीक्षकाच्या संदर्भात शरीराच्या स्थितीत बदल होण्याचा दर हा शरीराच्या निरीक्षकाचा सापेक्ष वेग मानला जातो.

Acceleration (त्वरण): एखाद्या वस्तूच्या वेगाच्या बदलाच्या दराला त्या वस्तूचे प्रवेग म्हणतात.

महत्वाचे मुद्दे

• प्रवेगाचे एकक मीटर/सेकंद² किंवा m/s² आहे.
• जर एखाद्या वस्तूचा वेग अप्रत्यक्ष न बदलता वाढला, तर त्याला सकारात्मक प्रवेग सह फिरत असल्याचे म्हटले जाते.
• दिशेत बदल न करता एखाद्या वस्तूचा वेग कमी झाल्यास, वस्तू नकारात्मक प्रवेग किंवा मंदावणे किंवा मंदपणाने फिरत असल्याचे म्हटले जाते.
• एखाद्या वस्तूचा वेग समान प्रमाणात वेळेच्या अंतराने समान प्रमाणात बदलल्यास ती एकसमान प्रवेगाने फिरत असल्याचे म्हटले जाते.
• जर एखाद्या वस्तूचा वेग असमान प्रमाणात काळाच्या समान अंतराने बदलत असेल तर ती परिवर्तनशील प्रवेगासह फिरत असल्याचे म्हटले जाते.
• एखाद्या वस्तूचा प्रवेग शून्य असतो जर ती विश्रांतीवर असेल किंवा एकसमान वेगाने फिरत असेल.

गतीचे वर्गीकरण

गतीचे वर्गीकरण: गतीचे वर्गीकरण दोन प्रकारात होते. एकसमान गती व गैरसमान गती याच्या व्याख्या खालीलप्रमाणे आहेत.

1. एकसमान गती: स्थिर गतीने सरळ रेषेत फिरणारी वस्तू समान गतीमध्ये असते.
2. गैरसमान गती: हालचाल जर एखाद्या वस्तूचा वेग एका सरळ रेषेत फिरत असेल तर त्याची गती सतत बदलत असेल तर ती वस्तू गैरसमान गती मध्ये आहे असे म्हणतात.

गतीची आलेखानुसार मांडणी

गती व गतीचे प्रकार अभ्यासतांना गतीचे आलेखाची मांडणी पाहणे आवश्यक ठरते त्यावरून आपल्या संकल्पना स्पष्ठ होण्यास मदत होते.

अंतर – वेळेचा आलेख

• कव्हर केलेले अंतर आणि वेळ यांच्यातील आलेख तयार करून वस्तूच्या गतीचे स्वरूप अभ्यासले जाऊ शकते. अशा आलेखाला अंतर-वेळ आलेख म्हणतात.
• एकसमान वेगाने फिरणाऱ्या वस्तूचा अंतर – वेळ आलेख ही सरळ रेषा आहे.
• एखादी वस्तू एकसमान गतीने पुढे जात असल्यास, त्याचे अंतर-वेळ आलेख सरळ रेषा नसते. आलेखाचा कल वेगवेगळ्या ठिकाणी वेगवेगळा असतो आणि त्यामुळे त्याला एक वेगळा उतार नसतो.

(a) अंतर – एकसमान वेगासाठी वेळ आलेख
(b) अंतर – एकसमान वेग नसलेल्या वेळेचा आलेख

विस्थापन – वेळेचा आलेख

• विस्थापन – एकसमान वेगाने फिरणाऱ्या वस्तूचा वेळ आलेख ही सरळ रेषा आहे. विस्थापनाचा उतार – एखाद्या वस्तूचा त्याच्या वेगाइतका वेळ आलेख.

गती – वेळेचा आलेख

• जर एखादी वस्तू स्थिर गतीने फिरत असेल, तर त्याचा वेग – वेळेचा आलेख हा वेळेच्या अक्षाच्या समांतर एक सरळ रेषा आहे.
• वेगाखालील क्षेत्र – वेळ आलेख संबंधित वेळेच्या अंतराने ऑब्जेक्टद्वारे पार केलेले अंतर देतो.

वेग – वेळेचा आलेख

• वेगाचा उतार – वेळ आलेख प्रवेग वस्तू देतो
• जर एखादी वस्तू एका सरळ रेषेत स्थिर प्रवेग घेऊन फिरत असेल, तर त्याचा वेग – वेळ आलेख ही सरळ रेषा असते.
• वेगाखालील क्षेत्र – वेळ आलेख ऑब्जेक्टचे विस्थापन देतो.

गतीची समीकरणे

गती व गतीचे प्रकार अभ्यासतांना आपल्याला गतीची समीकरणे लक्षात ठेवावी लागतात. त्याचा परीक्षेत फायदा होतो. परीक्षेत कोणते समीकरण कितवे आहे यावर देखील प्रश्न विचारतात.

समीकरण : 1. गतीचे पहिले समीकरण: जर प्रारंभिक वेग u असलेल्या शरीराला एकसमान प्रवेग a च्या अधीन असेल, तर वेळ t नंतर, त्याचा अंतिम वेग v,
v = u + at

समीकरण : 2. गतीचे दुसरे समीकरण: सुरुवातीच्या वेग u आणि प्रवेग a सह हलवून वेळेत शरीराने व्यापलेले अंतर, आहे

s = ut + at²

समीकरण : 3. गतीचे तिसरे समीकरण: जर प्रारंभिक वेग u, अंतिम वेग v, प्रवेग a असलेल्या शरीराचा s ₁ अंतर असेल तर

v² = u² + 2as

गुरुत्वाकर्षणाखाली शरीराची हालचाल : शरीरावरील पृथ्वीच्या आकर्षणाच्या शक्तीला गुरुत्वाकर्षण बल म्हणतात. गुरुत्वाकर्षणाच्या बलाने शरीरात निर्माण होणाऱ्या प्रवेगांना गुरुत्वाकर्षणामुळे प्रवेग म्हणतात. हे g द्वारे दर्शविले जाते. अशा प्रकारे,

जर एखादे शरीर काही प्रारंभिक वेगासह अनुलंब खाली प्रक्षेपित केले असेल, तर गतीचे समीकरण आहे

 v = u + gt

b = ut + gt²

v² = u² + 2gh

जर एखादे शरीर अनुलंब वरच्या दिशेने प्रक्षेपित केले असेल, तर गतीचे समीकरण आहे

v = u – gt

b = ut – gt²

v² = u² = 2gh

जेथे, h ही शरीराची उंची आहे, u हा प्रारंभिक वेग आहे, v हा अंतिम वेग आहे आणि t हा उभ्या गतीसाठी वेळ मध्यांतर आहे.

गती व गतीचे प्रकार: नमुना प्रश्न

प्रश्न 1. खालीलपैकी कोणती परिस्थिती सत्य आणि शक्य आहे?

(a) जर शरीराचा वेग शून्य असेल तर प्रवेग शून्य असू शकतो

(b) स्थिर गतीने फिरणाऱ्या शरीराला प्रवेग असू शकतो

(c) गोलाकार गतीमध्ये अंतर आणि विस्थापनाचे प्रमाण समान असते

(d) वरील सर्व

उत्तर: (a) जर शरीराचा वेग शून्य असेल तर प्रवेग शून्य असू शकतो.

स्पष्टीकरण: जेव्हा शरीराचा वेग शून्य असतो तेव्हा त्वरणाचे शून्य नसलेले मूल्य असणे शक्य आहे.

प्रश्न 2. अर्ध वर्तुळाच्या विस्थापनानंतर r त्रिज्येच्या वर्तुळाकार मार्गात फिरणाऱ्या कणाचे विस्थापन किती असेल?

(a) 2πr

(b) πr

(c) 2r

(d) शून्य

उत्तर: (c) 2r

स्पष्टीकरण: अर्ध्या वर्तुळानंतर, कण त्याच्या उत्पत्तीच्या विरुद्ध असेल. म्हणून, विस्थापन व्यासाच्या समान आहे.

प्रश्न 3. दिलेल्या वेळेत शरीराद्वारे प्रवास केलेल्या मार्गाची लांबी _____ म्हणून ओळखली जाते.

(a) अंतर

(b) वेग

(c) प्रवेग

(d) क्षण

उत्तर: (a) अंतर

स्पष्टीकरण: दिलेल्या वेळेत शरीराने प्रवास केलेली एकूण पथ लांबी म्हणजे अंतर.

Note: महाराष्ट्रातील सर्व स्पर्धा परीक्षांसाठी ऑनलाईन क्लास, व्हिडिओ कोर्स, टेस्ट सिरीज, पुस्तके आणि इतर अभ्यास साहित्य खाली दिलेल्या लिंक वर क्लिक करून मिळावा.

महाराष्ट्र अभ्यास साहित्य

अड्डा 247 मराठी अँप | अड्डा 247 मराठी टेलिग्राम ग्रुप

Sharing is caring!