अभिकेंद्र बल किसे कहते हैं? | अभिकेंद्र बल के उदाहरण

अभिकेंद्र बल (Centripetal Force) वह बल है जो किसी पिंड को वक्र पथ का अनुसरण करने के लिए प्रेरित करता है। इसकी दिशा हमेशा शरीर की गति के लिए और पथ के वक्रता के तात्कालिक केंद्र के निश्चित बिंदु की ओर होती है।

दूसरे शब्दों में – “वृत्तीय गति करते हुए पिंड पर एक ऐसा बल कार्य करता है जिसकी दिशा हमेशा केंद्र (Centre) की ओर होती है। ऐसे बल को अभिकेंद्र बल (Centripetal Force) कहते हैं।”

यदि कोई पिंड एक नियत वेग से किसी वृत्तीय पथ पर गति करता है तब इसकी गति में अभिकेंद्र त्वरण (Centripetal Acceleration) होता है जिसकी दिशा हमेशा वृत्त के केंद्र की ओर होती है।

चूँकि न्यूटन का नियम बताता है कि किसी पिंड पर बल लगने से ही पिण्ड में त्वरण उत्पन्न होता है तथा त्वरण व बल (Acceleration and Force) की दिशा समान होती है।

अभिकेंद्र बल का सूत्र

अभिकेंद्र बल का सूत्र निम्न प्रकार से है-

न्यूटन के द्वितीय नियम से,

बल = द्रव्यमान × त्वरण

अभिकेंद्र बल = द्रव्यमान × अभिकेंद्र त्वरण

F = m × a (जहां a = v²/r)

F = mv²/r

अभिकेंद्र बल का मात्रक क्या होता है

इसका मात्रक SI पद्धति में किग्रा-मीटर/सेकण्ड² होता है और CGS पद्धति में डाइन होता है।

अभिकेंद्र बल के उदाहरण

इसके उदाहरण निम्न प्रकार से हैं-

1.एक कार में मुड़ना (Turning in a Car)

यदि आप एक कार में धीरे-धीरे मुड़ते हैं (जैसे आपको करना चाहिए), तो आप शायद कुछ भी नहीं महसूस करेंगे। लेकिन अगर आप तेजी से आगे बढ़ते हुए कड़ी मेहनत करते हैं, तो आपको विपरीत दिशा में खींचे जाने की अनुभूति होगी।

अभिकेंद्र बल जो आपको उस दिशा में उड़ने से रोकता है, वह सड़क पर आपके टायरों के घर्षण, कार के शरीर की शक्तिशाली तन्य शक्ति और निश्चित रूप से आपकी सीटबेल्ट का एक संयोजन है।

2.पृथ्वी ग्रह (Planet Earth)

एकमात्र कारण है कि पृथ्वी एक सीधी रेखा में अंतरिक्ष से नहीं टकरा रही है (एक ऐसा परिदृश्य जिसमें हम सभी जल्दी से मानव पॉप्सिकल्स में बदल जाएंगे) हमारे सूर्य के गुरुत्वाकर्षण का खिंचाव है।

गुरुत्वाकर्षण का अभिकेन्द्र बल पृथ्वी को सूर्य के चारों ओर एक अण्डाकार पैटर्न में घूमने के लिए मजबूर करता है।

3.डिस्कस थ्रो (Discus Throw)

चाहे आप इसे ओलंपिक में देख रहे हों या इसे स्वयं हाई स्कूल ट्रैक मीट में कर रहे हों, एथलीट की भुजा का अभिकेंद्र बल डिस्क को तब तक उड़ने से रोकता है जब तक कि वे अधिकतम वेग प्राप्त नहीं कर लेते।

उस अभिकेन्द्रीय बल के निकलने से वह उस वृत्त की स्पर्शरेखा की उड़ान भरता है जिसे उन्होंने अपने चक्कर से बनाया था।

4.एक वॉशिंग मशीन (A Washing Machine)

आपके अपने घर के अपकेंद्रित के रूप में, वॉशिंग मशीन का अंतिम स्पिन चक्र अभिकेंद्र बल (और टोकरी वेध) का उपयोग करता है ताकि आपके साफ कपड़ों से जितना संभव हो उतना पानी साफ हो जाए।

5.एक सलाद स्पिनर (A Salad Spinner)

अवधारणा में एक वॉशिंग मशीन के समान, सलाद स्पिनर का विचार लेट्यूस के पत्तों को सुखाने के लिए तेजी से पर्याप्त रोटेशन गति उत्पन्न करना है।

विचार वास्तव में कमजोर हाइड्रोजन बंधनों को तोड़ने के लिए पर्याप्त बल उत्पन्न करना है जो पानी को आपके लेटस के पत्तों से चिपकने में मदद करता है।

6.एक पोर्च स्विंग (A Porch Swing)

गुरुत्वाकर्षण एक पोर्च स्विंग को उसके निलंबन प्रणाली (आमतौर पर रस्सियों या जंजीरों) के नीचे लटका देता है जब वह गति में नहीं होता है।

लेकिन जब आप इसे आगे या पीछे धकेलते हैं (या घुमाते हैं), तो श्रृंखला का तनाव इसे ऊपर की ओर भी पुनर्निर्देशित करता है।

7.औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज (Industrial Centrifuges)

विशेष रूप से पहले वर्णित भौतिकी का पूर्ण लाभ लेने के लिए डिज़ाइन किया गया, औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के कई सौ या कई हजार गुना बल के स्तर उत्पन्न कर सकते हैं।

यह चरम बल निस्पंदन या अवसादन की प्रक्रिया को तेज करता है, जिससे तरल पदार्थ को ठोस (या सघन तरल पदार्थ से तरल पदार्थ) से अलग गति से मदद मिलती है जो अकेले गुरुत्वाकर्षण के साथ असंभव होगा।

व्यावहारिक अनुप्रयोग लगभग असीमित हैं। औद्योगिक सेंट्रीफ्यूज का उपयोग आमतौर पर मेपल सिरप से चीनी क्रिस्टल निकालने के लिए किया जाता है, कीमती धातुओं को गंदे पानी से और ओसवाटर शैवाल बायोमास से निकाला जाता है।

उनका उपयोग डेयरी प्रसंस्करण, अपशिष्ट जल उपचार, भांग निर्माण, विलवणीकरण और तेल शोधन के लिए भी किया जा सकता है।

8.रेल की पटरी या सड़क में ढलान रखना

दोस्तों, जिस प्रकार से आप साइकिल को मोड़ते समय झुका लेते हो, ठीक वैसे ही मोड़ पर मुड़ते समय रेल या गाड़ी को मोड़ना संभव नहीं है।

इसलिए जब सड़क बनाई जाती है तब सड़क को प्रत्येक मोड़ पर अंदर की ओर ढलाव देते हैं। इसी प्रकार रेल की पटरी को प्रत्येक मोड़ पर अंदर की ओर ढलाव देते हैं।

9.टीथरबॉल (Tetherball)

खेल के मैदान को लौटें। सामान्य परिस्थितियों में, यदि आप अपनी मुट्ठी से किसी गेंद को थपथपाते हैं, तो वह सीधे उसी दिशा में उड़ने वाली है।

लेकिन जब आप एक टेदरबॉल को तोड़ते हैं, तो स्ट्रिंग का तनाव एक अभिकेंद्र बल के रूप में कार्य करता है जो इसे एक वृत्त की परिधि के साथ पुनर्निर्देशित करता है, जिसका ध्रुव एक त्रिज्या के रूप में कार्य करता है।

10.परमाणु में इलेक्ट्रॉन का घूमना (Motion of Electron in Atom)

परमाणु में धनावेशित नाभिक के चारों ओर विभिन्न कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन वृत्तीय गति करते रहते हैं। वृत्तीय गति करने के लिए आवश्यक अभिकेंद्र बल (इलेक्ट्रॉन को) धनावेशित नाभिक द्वारा ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले स्थिर वैद्युत आकर्षण बल से मिलता है।

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