फ्री फॉल बनाम प्रोजेक्टाइल मोशन
मुक्त पतन और प्रक्षेप्य गति यांत्रिकी के तहत चर्चा की गई दो बहुत ही महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं। ये दो घटनाएं अत्यंत महत्वपूर्ण हैं और अंतरिक्ष अन्वेषण, मौसम प्रणाली, विमानन, सैन्य अनुप्रयोगों और यहां तक कि खेल जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ऐसे क्षेत्रों में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए इन अवधारणाओं की स्पष्ट समझ होना महत्वपूर्ण है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि फ्री फॉल और प्रोजेक्टाइल मोशन क्या हैं, उनके अनुप्रयोग, इन दोनों के बीच समानताएं, फ्री फॉल और प्रोजेक्टाइल मोशन की परिभाषाएं और अंत में फ्री फॉल और प्रोजेक्टाइल मोशन के बीच का अंतर।
फ्री फॉल क्या है?
फ्री फॉल को किसी वस्तु की गति के रूप में वर्णित किया जाता है, जहां गुरुत्वाकर्षण बल ही वस्तु पर कार्य करने वाला एकमात्र बल होता है। वस्तु की गति एक जड़त्वीय गति है। फ्री फॉल की अवधारणा को ठीक से समझने के लिए सबसे पहले गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षमता को समझना होगा। गुरुत्वाकर्षण वह बल है जो किसी भी द्रव्यमान के कारण होता है। द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण के लिए आवश्यक और पर्याप्त स्थिति है। किसी भी द्रव्यमान के चारों ओर एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र परिभाषित होता है। द्रव्यमान m1 और m2 को एक दूसरे से r की दूरी पर रखें। इन दो द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल G.m1m2 / r2 है जहाँ G सार्वभौमिक है गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक। एक बिंदु पर गुरुत्वाकर्षण क्षमता को एक इकाई द्रव्यमान पर किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है जब इसे अनंत से दिए गए बिंदु पर लाया जाता है। चूँकि अनंत पर गुरुत्वीय विभव शून्य है और जितना कार्य करना है वह ऋणात्मक है, गुरुत्वीय विभव सदैव ऋणात्मक होता है।किसी वस्तु की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को उस वस्तु पर किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है जब वस्तु को अनंत से उक्त बिंदु तक ले जाया जाता है। जब कोई वस्तु मुक्त रूप से गिरती है, तो वस्तु की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इससे वस्तु का वेग बढ़ जाता है जिससे त्वरण उत्पन्न होता है। इस त्वरण को गुरुत्वाकर्षण त्वरण के रूप में जाना जाता है। ग्रह पिंडों के चारों ओर परिक्रमा करने वाले पिंड स्थिर, मुक्त गिरने की स्थिति में हैं। ऐसे उपग्रहों पर थ्रस्टर्स का उपयोग उपग्रह की संभावित ऊर्जा को बढ़ाने के लिए किया जाता है ताकि यह ग्रह से टकराए नहीं।
प्रोजेक्टाइल मोशन क्या है?
किसी वस्तु की गति, जो प्रक्षेपित या फेंकी जाती है, प्रक्षेप्य गति कहलाती है। प्रक्षेप्य गति किसी भी स्थिति में हो सकती है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के तहत जब वायु प्रतिरोध मौजूद नहीं होता है, प्रक्षेप्य गति को मुक्त गिरावट माना जा सकता है। सैन्य प्रौद्योगिकी, अंतरिक्ष अन्वेषण और यहां तक कि खेल जैसे क्षेत्रों में प्रोजेक्टाइल बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।फेंक कर वस्तु को दिया गया प्रारंभिक वेग तंत्र में गतिज ऊर्जा के रूप में संचित हो जाता है। प्रक्षेप्य की अधिकतम ऊंचाई वस्तु को फेंकने वाले कोण, प्रारंभिक वेग और वायु प्रतिरोध पर निर्भर करती है। गणना को आसान बनाने के लिए अधिकांश समय वायु प्रतिरोध की उपेक्षा की जाती है।
फ्री फॉल और प्रोजेक्टाइल मोशन में क्या अंतर है?
• मुक्त रूप से गिरना केवल गुरुत्वाकर्षण के तहत हो सकता है, लेकिन प्रक्षेप्य गति किसी भी बल क्षेत्र के अंतर्गत हो सकती है।
• मुक्त गिरना प्रक्षेप्य गति का एक विशेष मामला है जहां प्रारंभिक वेग शून्य है।
• हवा का प्रतिरोध मौजूद होने की स्थिति में फ्री फॉल नहीं हो सकता है; वस्तु एक अंतिम वेग पर आ जाएगी, लेकिन ऐसी स्थितियों में प्रक्षेप्य गति हो सकती है।
