बल (Force)
- न्यूटनच्या पहिल्या नियमाच्या अनुसार, अचल वस्तू गतिमान करण्यासाठी किंवा एखादी सरळ रेषेत जाणाऱ्या वस्तूची गती बदलण्यासाठी आवश्यक असणारी भौतिक राशी म्हणजे बल होय.
- बलाच्या माध्यमातून आपण-
★ गतिमान असलेल्या वस्तूच्या वेगाच्या परिमाणात बदल करू शकतो.
★ वेग हे परिमाण तसेच ठेऊन गतीची दिशा बदलू शकतो.
★ म्हणजेच वेगाचे परिमाण व दिशा या दोन्हींमध्ये एका वेळी बदल देखील करू शकतो.
- बल या भौतिक राशीला दिशा व परिमाण दोन्ही आहेत त्यामुळे ही सदिश राशी आहे.
- CGS या मापन पद्धतीत बलाचे एकक हे डाईन (Dyne) असे आहे.
- 1cm/s^2 वास्तुमानात 1 त्वरण निर्माण करणाऱ्या बलाला 1 डाईन बल असे म्हणतात.
- 1 Newton म्हणजे 10^(-5) dynes
बलाचे प्रकार (Types of Forces)
- गुरुत्वाकर्षण बल- पृथ्वी तिच्या पृष्ठभागावर असणाऱ्या आणि सभोवताली असणाऱ्या वस्तूंवर जे आकर्षण बल प्रयुक्त करते त्याला गुरुत्वाकर्षण बल (Gravitational Force) असे म्हणतात.
- पृथ्वीवर असणाऱ्या सर्व वस्तूंच्या गती या गुरुत्वाकर्षण बलाने प्रभावित झालेल्या असतात.
- ग्रह, तारे, उपग्रह, कृत्रिम उपग्रह या सर्वांच्या गती या गुरुत्वाकर्षण बलामुळे आहेत.
- विद्युत चुंबकीय बल- वस्तूचे अणू व रेणू या दोघांना एकत्र ठेवणाऱ्या बलाला विद्युत चुंबकीय बल म्हणजेच Electromagnetic Force असे म्हणतात.
- हे बल गुरुत्वाकर्षण बलाच्या पेक्षा खूप जास्त मोठे असते.
- समुद्रकिनारी मोठं मोठे कंटेनर्स उचलण्यासाठी वापरण्यात येणारे साधन हे electromagnetic force चे उदाहरण आहे.
- केंद्रकिय बल- अणूचे केंद्रक आणि त्यात असणाऱ्या कणांना एकत्र ठेवण्यासाठी जे बल कार्यरत असते त्याला केंद्रकिय बल किंवा Nuclear Force असे म्हणतात.
- केंद्रकिय बल हे सर्वात प्रबळ बल असते.
- गुरुत्व बलाची सापेक्ष तीव्रता ही 1 असते.
- विद्युत बलाची सापेक्ष तीव्रता ही 1038 असते.
- केंद्रकिय बलाची सापेक्ष तीव्रता ही 1040 असते.
बल | उदाहरण |
यांत्रिक बल | विहिरीतून राहटाने पाणी काढणे |
रेणू बल | पाण्याच्या थेंबात बल |
चुंबकीय बल | लोह कणांचे चुंबकाला चिटकणे |
विद्युत बल | केसावर फिरवलेल्या कंगव्याकडे कागदाच्या तुकड्यांची होणारे आकर्षण |
गुरुत्वाकर्षण बल | झाडावरून खाली पडणारे फळ |
घर्षण बल | मैदानावर घरंगळत जाऊन चेंडूचे थांबणे |
केंद्रकिय बल | अणुकेंद्रकात कण एकत्र ठेवणे |
विद्युत चुंबकीय बल | अणू व रेणू यांना एकत्र ठेवणे |
गुरुत्व बल | उपग्रहांचे गती आणि कक्षा |
न्यूटनचा गुरुत्वाकर्षनाचा नियम
Newton’s Law of Gravitation
- एक पदार्थ दुसऱ्या पदार्थावर प्रयुक्त केलेले गुरुत्व बल हे त्या पदार्थाच्या वस्तुमानाच्या गुणाकाराच्या समानुपाती आणि पदार्थातील अंतराच्या व्यस्तानुपाती असते.
- पदार्थांचे वस्तुमान हे m1 आणि m2 असे आहे.
पदार्थातील अंतर हे D असे आहे.
दोन्ही पदार्थातील आकर्षण बल हे F आहे.
या सूत्रात G हा एक स्थिरांक आहे, याला गुरुत्व स्थिरांक (Gravitational Constant) असे म्हणतात.
या स्थिरांकाची किंमत ही 6.67 × 10^(-11) Nm^2/Kg^2 (न्यूटन मीटर वर्ग प्रति किलोग्रॅम वर्ग) आहे.
- गुरुत्वाकर्षण बलामुळे चंद्र हा पृथ्वीभोवती फिरतो आणि पृथ्वी ही सूर्याभोवती फिरते.
काही महत्वाचे पदार्थ व त्यांची घनता-
पदार्थ | घनता (Kg/m^3) | घनता (g/cm^3) | |
1 | इरिडियम | 22400 | 22.4 |
2 | प्लॅटिनम | 21500 | 21.5 |
3 | सोने | 19300 | 19.3 |
4 | पारा | 13600 | 13.6 |
5 | शिसे | 11300 | 11.3 |
6 | चांदी | 10500 | 10.5 |
7 | तांबे | 8960 | 8.9 |
8 | पितळ | 8500 | 8.5 |
9 | पोलाद | 7800 | 7.8 |
10 | कथिल | 7300 | 7.3 |
11 | जस्त | 7130 | 7.1 |
12 | ओतीव लोखंड | 7000 | 7 |
13 | एल्युमिनियम | 2700 | 2.7 |
14 | संगमरवर | 2700 | 2.7 |
15 | ग्रॅनाईट | 2600 | 2.6 |
16 | काच | 2500 | 2.5 |
17 | चिनीमाती | 2300 | 2.3 |
18 | सल्फ्युरिक ऍसिड | 1800 | 1.8 |
19 | समुद्राचे पाणी | 1030 | 1.03 |
20 | मलई काढलेले दूध | 1032 | 1.032 |
21 | मलई न काढलेले दूध | 1028 | 1.028 |
22 | शुद्ध पाणी | 1000 | 1 |
23 | मशीनचे तेल | 900 | 0.9 |
24 | मेण | 900 | 0.9 |
25 | बर्फ | 900 | 0.9 |
26 | अल्कोहोल | 800 | 0.8 |
27 | पेट्रोल | 710 | 0.71 |