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सरल  रेखीय गति (Straight Line Motion)

प्रस्तावना:

भौतिकी के कक्षा 9 के पाठ्यक्रम में ” रेखीय गति” एक अत्यंत महत्वपूर्ण विषय है। यह गति की बुनियादी अवधारणाओं को स्पष्ट करता है, जिससे विद्यार्थी गति के नियमों और उनके गणितीय विश्लेषण को बेहतर ढंग से समझ पाते हैं। यह विषय यांत्रिकी (Mechanics) की नींव रखता है।

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गति (Motion) क्या है?

जब कोई वस्तु समय के साथ अपने स्थान को बदलती है, तो कहा जाता है कि वह गति (Motion) में है। यदि यह परिवर्तन केवल एक रेखा में हो, तो उसे सरल रेखीय गति (Straight Line Motion या Rectilinear Motion) कहा जाता है।

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गति के प्रकार (Types of Motion):

1. 1. समान गति (Uniform Motion): जब कोई वस्तु समान समयांतराल में समान दूरी तय करती है, तो वह समान गति में होती है।

1. 1. असमान गति (Non-Uniform Motion): जब वस्तु अलग-अलग समयांतराल में अलग-अलग दूरी तय करती है, तो वह असमान गति कहलाती है।

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गति के मापन की भौतिक राशियाँ:

1. विस्थापन (Displacement):

यह वस्तु की प्रारंभिक स्थिति से अंतिम स्थिति(  के बीच सदिस अन्तर है  ) तक की सीधी रेखा की दूरी और दिशा है। यह सदिश राशि (Vector Quantity) है।

2. दूरी (Distance):

वस्तु द्वारा तय की गई कुल पथ की लंबाई। यह अदिश राशि (Scalar Quantity) है।

3. वेग (Velocity):

विस्थापन परिवर्तन की दर या विस्थापन और समय का अनुपात। यह दिशा सहित होती है, अतः यह एक सदिश राशि है। v=ds/dt

4. गति (Speed):

दूरी और समय का अनुपात। यह केवल परिमाण बताती है, दिशा नहीं।

5. त्वरण (Acceleration):

वेग में समय के साथ परिवर्तन की दर। यह भी एक सदिश राशि है। a=dv/dt

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समान त्वरण की स्थिति में गति के समीकरण:

जब किसी वस्तु का त्वरण स्थिर होता है, तो उसके लिए निम्नलिखित तीन समीकरण उपयोगी होते हैं:

1. 1. प्रथम समीकरण: v=u+at

• • जहाँ,  v= अंतिम वेग  u= प्रारंभिक वेग a = त्वरण  t= समय

2. 2. द्वितीय समीकरण:s=ut+1/2 at2

3. 3. तृतीय समीकरण:v2=u2+2as

जहा ;s –विस्थापन है

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गति-काल रेखाचित्र (Motion-Time Graphs):

1. स्थान-समय रेखाचित्र (Position-Time Graph):

• • समान गति में सीधी रेखा (Slope = Velocity)

• • असमान गति में वक्र रेखा

2. वेग-समय रेखाचित्र (Velocity-Time Graph):

• • समान त्वरण में सीधी रेखा

• • रेखा के नीचे का क्षेत्र = विस्थापन

3. त्वरण-समय रेखाचित्र (Acceleration-Time Graph):

• • यदि त्वरण स्थिर हो तो रेखा समानान्तर होती है समय-अक्ष के

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उदाहरण (Examples):

1. एक कार प्रारंभिक वेग 10 m/s के साथ चलती है और 2 m/s² के त्वरण से 5 सेकंड तक गति करती है। अंतिम वेग और दूरी ज्ञात कीजिए। इस  उदहारण को लगाने के लिए गति के पहले समीकरण तथा तीसरे या दुसरे समीकरण का इस्तेमाल करेंगे .

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दैनिक जीवन में अनुप्रयोग:

• • ट्रैफिक नियंत्रण प्रणाली

• • स्पीडोमीटर और ओडोमीटर की कार्यप्रणाली

• • ट्रेनों और विमानों की गति निर्धारण

• • खेलों में एथलीट की गति की गणना

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महत्वपूर्ण बिंदु:

• • वेग और गति में अंतर समझना आवश्यक है।

• • विस्थापन और दूरी का अंतर भ्रमित कर सकता है।

• • समान त्वरण की स्थिति में गति समीकरणों का सही उपयोग जरूरी है।