राज्यांतरी गति एक स्थिर धुरीति के बारे में - गतिज्ञान और गतिविज्ञान विषय
रोटेशनल मोशन के बारे में याद रखने वाले अवधारणाएँ एक स्थिर धुरी के बारे में-किनेमेटिक और डायनेमिक्स:
किनेमेटिक्स:
- कोणिय विस्थापन, $\theta$: रेडियन में मापा जाता है। यह धुरी के चक्रवृद्धि की मात्रा को प्रतिनिधित करता है।
- कोणीय वेग, $\omega$: रेडियन प्रति सेकंड में मापा जाता है। यह कोणिय विस्थापन के परिवर्तन की दर को प्रतिनिधित करता है।
- कोणीय त्वरण, $\alpha$: रेडियन प्रति सेकंड के वर्ग में मापा जाता है। यह कोणीय वेग के परिवर्तन की दर को प्रतिनिधित करता है।
- लंबी और कोणीय मात्राओं के बीच संबंध:
- $v = r\omega$ (लंबी गति = त्रिज्या × कोणीय वेग)
- $a = r\alpha$ (लंबी त्वरण = त्रिज्या × कोणीय त्वरण)
- लघुत्वकीय गतिसूत्र:
- $\omega_f = \omega_i + \alpha t$ (अंतिम कोणीय वेग = प्रारंभिक कोणीय वेग + कोणीय त्वरण × समय)
- $\theta_f = \theta_i + \omega_i t + \frac{1}{2}\alpha t^2$ (अंतिम कोणीय विस्थापन = प्रारंभिक कोणीय विस्थापन + प्रारंभिक कोणीय वेग × समय + ½ × कोणीय त्वरण × समय²)
- $\alpha = \frac{\omega_f - \omega_i}{t}$ (कोणीय त्वरण = (अंतिम कोणीय वेग - प्रारंभिक कोणीय वेग) / समय)
- घुरणी गति: घुरणी और स्थानांतरणीय गति का संयोजन।
डायनेमिक्स:
- टोर्क, $\tau$: घुमाने के लिए बल का माप है। चुंबकीय रेखाओं और विस्थापन वेक्टर दोनों के लंबकर्ण पर।
- क्षणित अभिक्रिया, $I$: एक वस्त्र की कोणीय त्वरण के खिलाफ उसकी प्रतिरोध की माप है। इसका निर्भर करता है वस्त्र के भार वितरण पर।
- समलक्षण धुरी का सिद्धांत: केंद्र के माध्यम से एक अक्ष के बारे में क्षणित अभिक्रिया को $I = I_{CM} + Md^2$ द्वारा दिया जाता है, यहां $I_{CM}$ केंद्र की द्वारा कष्ट की धुरी है, $M$ भार है और $d$ दोनों अक्षों के बीच की दूरी है।
- लंबग्राई धुरी का सिद्धांत: दो अन्य लंबकर्ण अक्षों के लंबग्राई को $I = I_x + I_y$ द्वारा दिया जाता है, यहां $I_x$ और $I_y$ दोनों अन्य लंबकर्ण अक्षों की धुरी हैं।
- घुरणी गति में काम और ऊर्जा: घुरणी वस्त्र की काम किया जाता है, इसका घुमाने की क्षमता में परिवर्तन होता है। घुमाने की क्षमता को $K_r = \frac{1}{2}I\omega^2$ द्वारा दिया जाता है।
- घुमाने की गति में शक्ति: शक्ति काम की दर होती है घुमाने में। घुमाने की शक्ति = $\tau \omega$ द्वारा दी जाती है।
- कोणीय मोमेंट का संरक्षण: एक अलग-थलग तंत्र का कुल कोणीय प्रणम निरंतर बना रहता है। कोणीय प्रणम = $I\omega$ द्वारा दिया जाता है।
अनुप्रयोग:
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सरल पेंडुलम: एक दस्तियाँ द्वारा एक निश्चित बिंदु से सस्पेंड किए गए भार। आवृत्तिक गति और साधारण हारमोनिक गति का अध्ययन करने के लिए प्रयोग किया जाता है।
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समष्टि पेंडुलम: एक स्थिर बिंदु से सस्पेंड किए जाने वाले एक कठिन प्रकार का बॉडी, जिसे स्वतंत्रता से घूमा जा सकता है। यह कठिन प्रकार के बॉडी की घूमाने की गतिविज्ञान का अध्ययन करने के लिए प्रयोग किया जाता है।
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कठिन प्रकार की घूरणी गतिविज्ञान: वस्त्र विस्थापन के बिना पूरे रूप में घूमने वाले वस्त्रों के गति का अध्ययन। इसमें टोर्क, क्षणित अभिक्रिया और कोणीय प्रणम की तरह विषय शामिल होते हैं।
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जायरोस्कोप: यंत्र जो कुदरती के कोई भी बदलाव के खिलाफता करते हैं और अंगुलीय प्रवृत्ति में स्थिति को बनाए रखने के लिए उपयोग होते हैं।
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सेंट्रिफ्यूगल बल: एक ऐसा प्रतीत बल जो एक घूर्णन रेखा के संदर्भ में उत्पन्न होता है, जैसे कि घुमते हुए धोने वाली मशीन में।