मुक्त पतन
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मुक्त गिरावट एक शब्द है जिसका उपयोग किसी वस्तु की गति का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो पूरी तरह से गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में गिर रही है, जिस पर कोई अन्य बल कार्य नहीं कर रहा है। मुक्त गिरावट में, कोई वस्तु गुरुत्वाकर्षण के कारण तेज हो जाती है, और इसकी गति कुछ प्रमुख सिद्धांतों द्वारा निर्धारित होती है।
महत्वपूर्ण अवधारणाएं
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण
जब कोई वस्तु पृथ्वी की सतह के निकट मुक्त रूप से गिरती है, तो वह पृथ्वी के केंद्र की ओर निर्देशित एक निरंतर त्वरण का अनुभव करती है। इस त्वरण को के रूप में दर्शाया गया है और इसका अनुमानित मान मीटर प्रति सेकंड वर्ग () है।
प्रारंभिक वेग ()
मुक्त गिरावट में, किसी वस्तु को आराम से गिराया जा सकता है (0 के प्रारंभिक वेग के साथ) या प्रारंभिक ऊपर या नीचे की ओर वेग दिया जा सकता है। प्रारंभिक वेग (v0v0) वस्तु के मुक्त रूप से गिरने की शुरुआत में वेग है।
दूरी और विस्थापन
एक वस्तु जिस दूरी पर गिरती है वह उसके शुरुआती बिंदु से उसके अंतिम बिंदु तक उसके पथ की कुल लंबाई होती है। दूसरी ओर, विस्थापन प्रारंभिक बिंदु से अंतिम बिंदु तक स्थिति में परिवर्तन है।
गणितीय समीकरण
कई समीकरण मुक्त गिरावट में किसी वस्तु की गति का वर्णन करते हैं:
विस्थापन के लिए समीकरण
मुक्त रूप से गिरने पर किसी वस्तु के विस्थापन (dd) की गणना निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है:
d=v0t 12gt2d=v0t 21gt2
जहाँ:
dd विस्थापन है.
v0v0 प्रारंभिक वेग है।
यह समय है.
gg गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाला त्वरण है।
अंतिम वेग के लिए समीकरण
मुक्त गिरावट में किसी वस्तु के अंतिम वेग (vv) की गणना समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है:
v=v0 gtv=v0 gt
जहाँ:
vv अंतिम वेग है।
v0v0 प्रारंभिक वेग है।
यह समय है.
gg गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाला त्वरण है।
उड़ान के समय के लिए समीकरण: किसी वस्तु को एक निश्चित ऊंचाई तक पहुंचने या जमीन पर गिरने में लगने वाले समय (टीटी) की गणना समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है:
t=2dgt=g2d
कहाँ:
यह समय है.
dd विस्थापन है.
gg गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाला त्वरण है।
रेखांकन:
मुक्त गिरावट में किसी वस्तु की गति की साजिश रचते समय, विस्थापन बनाम समय और वेग बनाम समय के ग्राफ बनाए जा सकते हैं। ये ग्राफ आम तौर पर शामिल समीकरणों की द्विघात प्रकृति के कारण परवलयिक वक्र दिखाते हैं।
संक्षेप में, मुक्त पतन किसी वस्तु की अकेले गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में आने वाली गति है, उस पर अन्य बल कार्य किए बिना। इसकी विशेषता निरंतर त्वरण है, और इसकी गति को विस्थापन, वेग और समय के समीकरणों का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है। विस्थापन बनाम समय और वेग बनाम समय के ग्राफ़ मुक्त गिरावट के दौरान वस्तु की गति को दर्शाते हैं।