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बल और द्रव्यमान

⚛️ बल और द्रव्यमान


1️⃣ द्रव्यमान क्या है?

द्रव्यमान किसी वस्तु में उपस्थित पदार्थ की कुल मात्रा का मापन है। यह एक स्केलर राशि है और इसका मात्रक किलोग्राम (kg) होता है।

  • स्थायी राशि – यह गुरुत्वाकर्षण या स्थान परिवर्तन से नहीं बदलती
  • जड़त्व (Inertia) का माप होती है
  • संतुलन तुला से मापी जाती है

जड़त्व और द्रव्यमान का संबंध

जड़त्व का अर्थ है किसी वस्तु की अपनी स्थिति बनाए रखने की प्रवृत्ति। अधिक द्रव्यमान = अधिक जड़त्व।

गणितीय रूप में:
$$ I \propto m $$

2️⃣ बल क्या है?

बल वह कारण है जो किसी वस्तु की गति की अवस्था या उसके आकार को परिवर्तित कर सकता है।

SI मात्रक: न्यूटन (N)

प्रकार:

  • संपर्क बल – जैसे घर्षण, वसंत बल
  • गैर-संपर्क बल – जैसे गुरुत्व बल, चुंबकीय बल

न्यूटन का द्वितीय नियम

बल = द्रव्यमान × त्वरण

$$ \vec{F} = m \vec{a} $$

उदाहरण: यदि किसी वस्तु का द्रव्यमान 4 kg है और उस पर 12 N का बल लगाया जाता है:

$$ a = \frac{F}{m} = \frac{12}{4} = 3 \, m/s^2 $$

3️⃣ बल-द्रव्यमान का आपसी संबंध

बल और द्रव्यमान रेखीय रूप से जुड़े होते हैं। त्वरण बल और द्रव्यमान दोनों पर निर्भर करता है:

$$ a = \frac{F}{m} $$

अर्थात एक ही बल, कम द्रव्यमान वाली वस्तु को अधिक त्वरण देगा।

4️⃣ गुरुत्व बल और द्रव्यमान

गुरुत्व बल किसी ग्रह द्वारा वस्तु पर लगाया गया बल है:

$$ F_g = m \cdot g $$

यहाँ g = 9.8 \, m/s^2 पृथ्वी पर मानक गुरुत्व त्वरण है।

उदाहरण: m = 5 \, kg, तो:

$$ F_g = 5 \cdot 9.8 = 49 \, N $$

5️⃣ बल, द्रव्यमान और गति के नियम

न्यूटन के गति के नियम इन तीनों को गहराई से जोड़ते हैं:

  1. प्रथम नियम: वस्तु स्थिर या समान गति से तब तक चलती रहेगी जब तक बाह्य बल न लगे
  2. द्वितीय नियम: F = ma
  3. तृतीय नियम: प्रत्येक क्रिया की समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है

6️⃣ द्रव्यमान बनाम भार

द्रव्यमान भार
किलोग्राम में मापा जाता है न्यूटन में मापा जाता है
स्थिर राशि गुरुत्व पर निर्भर
स्केलर वेक्टर

7️⃣ दैनिक जीवन में उपयोग

  • रॉकेट इंजीनियरिंग में थ्रस्ट की गणना
  • वाहनों की ब्रेकिंग दूरी
  • खेलों में गेंद पर लगने वाला बल
  • स्पेस मिशन में भारहीनता की स्थिति में बलों का विश्लेषण

✅ निष्कर्ष

बल और द्रव्यमान की परिकल्पनाएँ केवल समीकरण नहीं, बल्कि ब्रह्मांड को समझने की कुंजी हैं। चाहे हम पृथ्वी पर चल रहे हों या रॉकेट में उड़ रहे हों – हर गति के पीछे यही युग्म छिपा होता है।

📘 अगला भाग: गति और त्वरण 

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