પ્રશ્નના વિભાગમાં લેખક દ્વારા પૂછવામાં આવેલ એકદમ કઠોર શરીર શું છે યુરોપિયનશ્રેષ્ઠ જવાબ છે એકદમ કઠોર શરીર એ ભૌતિક બિંદુ સાથે મિકેનિક્સનો બીજો સહાયક પદાર્થ છે. એકદમ કઠોર શરીરનું મિકેનિક્સ ભૌતિક બિંદુઓના મિકેનિક્સ (લાદવામાં આવેલા અવરોધો સાથે) માટે સંપૂર્ણપણે ઘટાડી શકાય તેવું છે, પરંતુ તેની પોતાની સામગ્રી છે (ઉપયોગી ખ્યાલો અને સંબંધો કે જે એકદમ કઠોર શરીરના મોડેલના માળખામાં ઘડવામાં આવી શકે છે), જે મહાન સૈદ્ધાંતિક અને વ્યવહારુ રસ છે.
ત્યાં ઘણી વ્યાખ્યાઓ છે:
એકદમ કઠોર શરીર એ શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સનો એક મોડેલ ખ્યાલ છે, જે ભૌતિક બિંદુઓના સમૂહને સૂચવે છે, જે આ શરીર દ્વારા કરવામાં આવતી કોઈપણ હિલચાલ દરમિયાન જાળવવામાં આવે છે તે વચ્ચેનું અંતર. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, એકદમ નક્કર શરીર માત્ર તેના આકારને જ બદલી શકતું નથી, પણ અપરિવર્તિત અંદર સમૂહનું વિતરણ પણ જાળવી રાખે છે.
એકદમ કઠોર શરીર એ એક યાંત્રિક સિસ્ટમ છે જેમાં સ્વતંત્રતાની માત્ર અનુવાદાત્મક અને રોટેશનલ ડિગ્રી હોય છે. "કઠિનતા" નો અર્થ એ છે કે શરીરને વિકૃત કરી શકાતું નથી, એટલે કે, ટ્રાન્સલેશનલ અથવા રોટેશનલ ગતિની ગતિ ઊર્જા સિવાય અન્ય કોઈ ઊર્જા શરીરમાં ટ્રાન્સફર કરી શકાતી નથી.
એકદમ કઠોર શરીર એ એક શરીર (સિસ્ટમ) છે, જેમાંથી કોઈપણ બિંદુઓની સંબંધિત સ્થિતિ બદલાતી નથી, પછી ભલે તે કોઈપણ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે.
આમ, એકદમ કઠોર શરીરની સ્થિતિ સંપૂર્ણપણે નિર્ધારિત થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, તેની સાથે સખત રીતે જોડાયેલ કાર્ટેશિયન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમની સ્થિતિ દ્વારા (સામાન્ય રીતે તેનું મૂળ કઠોર શરીરના સમૂહના કેન્દ્ર સાથે એકરુપ બને છે).
ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં અને (અન્ય) જોડાણોની ગેરહાજરીમાં, એકદમ કઠોર શરીરમાં 6 ડિગ્રી સ્વતંત્રતા હોય છે: ત્રણ અનુવાદાત્મક અને ત્રણ રોટેશનલ. અપવાદ એ ડાયટોમિક પરમાણુ છે અથવા, શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સની ભાષામાં, શૂન્ય જાડાઈનો નક્કર સળિયો છે. આવી સિસ્ટમમાં સ્વતંત્રતાની માત્ર બે રોટેશનલ ડિગ્રી હોય છે.
સંપૂર્ણપણે કઠોર શરીર પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં નથી, જો કે, ઘણા કિસ્સાઓમાં, જ્યારે શરીરની વિકૃતિ નાની હોય છે અને તેની અવગણના કરી શકાય છે, ત્યારે વાસ્તવિક શરીરને (આશરે) સમસ્યાના પૂર્વગ્રહ વિના એકદમ કઠોર શરીર તરીકે ગણવામાં આવે છે.
રિલેટિવિસ્ટિક મિકેનિક્સના માળખામાં, એકદમ કઠોર શરીરની વિભાવના આંતરિક રીતે વિરોધાભાસી છે, જેમ કે, ખાસ કરીને, એહરેનફેસ્ટ વિરોધાભાસ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, એકદમ કઠોર શરીરનું મોડેલ સામાન્ય રીતે ઝડપી હલનચલન (પ્રકાશની ગતિ સાથે ઝડપની તુલનામાં) તેમજ ખૂબ જ મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રના કિસ્સામાં સંપૂર્ણપણે અયોગ્ય બોલે છે.
મિકેનિક્સ
ભૌતિકશાસ્ત્ર વિષય- એક વિજ્ઞાન જે સામાન્ય અને સરળ ગુણધર્મો અને દ્રવ્ય અને ક્ષેત્રોની ગતિના નિયમોનો અભ્યાસ કરે છે.
ભૌતિક મોડેલ- તેને તેના ગાણિતિક મોડેલ કહેવામાં આવે છે, જે આદર્શ ભૌતિક પદાર્થોથી બનેલું છે.
ભૌતિક મોડેલ- એક અમૂર્ત ખ્યાલ જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ કાર્યોની શરતોના આધારે શરીરની હિલચાલનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે.
ક્લાસિકલ મિકેનિક્સ નીચેના પર આધારિત છે. જગ્યા અને સમય વિશેના વિચારો. ભૌતિક અવકાશને ત્રિ-પરિમાણીય યુક્લિડિયન અવકાશ તરીકે ગણવામાં આવે છે, અને સમયને ભૌતિક સંસ્થાઓથી સ્વતંત્ર અને દરેક જગ્યાએ સમાન ગણવામાં આવે છે.
ક્લાસિકલ મિકેનિક્સ- ન્યૂટનના નિયમોના આધારે પ્રકાશની ગતિની તુલનામાં નાની ઝડપે મેક્રોસ્કોપિક બોડીની હિલચાલનો અભ્યાસ કરે છે.
ગતિશાસ્ત્ર- એક વિજ્ઞાન કે જે તેને કારણભૂત બળોને ધ્યાનમાં લીધા વિના ગતિની સ્થિતિનો અભ્યાસ કરે છે.
ગતિશાસ્ત્રભૌતિકશાસ્ત્રમાં (ગ્રીક κινειν - ખસેડવા માટે) - મિકેનિક્સની એક શાખા જે ગાણિતિક વર્ણનનો અભ્યાસ કરે છે (ભૂમિતિ, બીજગણિત, ગાણિતિક પૃથ્થકરણ દ્વારા...) આદર્શ શરીરની હિલચાલ (સામગ્રી બિંદુ, એકદમ કઠોર શરીર, આદર્શ પ્રવાહી) , ચળવળના કારણોને ધ્યાનમાં લીધા વિના (માસ, દળો અને વગેરે). ગતિશાસ્ત્રના પ્રારંભિક ખ્યાલો અવકાશ અને સમય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ શરીર વર્તુળમાં ફરે છે, તો પછી ગતિશાસ્ત્ર કેન્દ્રિય પ્રવેગકના અસ્તિત્વની જરૂરિયાતની આગાહી કરે છે, તે સ્પષ્ટ કર્યા વિના કે જે બળ તેને ઉત્પન્ન કરે છે તેની પ્રકૃતિ શું છે. યાંત્રિક ગતિના કારણોને મિકેનિક્સની બીજી શાખા - ડાયનેમિક્સ દ્વારા વ્યવહાર કરવામાં આવે છે.
મિકેનિક્સનું મુખ્ય કાર્ય- કોઈપણ સમયે શરીરની સ્થિતિ નક્કી કરો.
યાંત્રિક ચળવળસમય જતાં અવકાશમાં શરીરની સ્થિતિમાં અન્ય સંસ્થાઓની તુલનામાં ફેરફાર છે.
સંદર્ભ સિસ્ટમ- શરીરનો સમૂહ જે એકબીજાની તુલનામાં ગતિહીન હોય છે જેના સંબંધમાં હિલચાલ ગણવામાં આવે છે અને એક ઘડિયાળ જે સમયની ગણતરી કરે છે.
સામગ્રી બિંદુ સ્પષ્ટ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ- તમારે સિસ્ટમ બનાવતી તમામ સંસ્થાઓની સ્થિતિ અને વેગ સૂચવવાની જરૂર છે.
એકદમ નક્કર શરીર- ભૌતિક બિંદુ સાથે મિકેનિક્સનો બીજો સહાયક પદાર્થ.
ઘણા વાસ્તવિક શરીર નક્કર હોય છે, એટલે કે, તેઓ તેમના કદ અને આકારને લાંબા સમય સુધી જાળવી રાખે છે; વધુ સ્પષ્ટ રીતે, કદ અને આકારમાં ફેરફારો એટલા નજીવા છે કે તેમની અવગણના કરી શકાય છે. આવા શરીરનું મોડેલ એકદમ છે
નક્કર
એકદમ કઠોર શરીર- આ શરીરનું એક આદર્શ મોડેલ છે, જેનાં કદ અને આકારમાં ફેરફારને આપેલ પરિસ્થિતિઓમાં અવગણી શકાય છે.
આ વ્યાખ્યા પરથી તે અનુસરે છે કે એકદમ કઠોર શરીરના કોઈપણ બે બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર યથાવત રહે છે. એકદમ કઠોર શરીરને એકબીજા સાથે સખત રીતે જોડાયેલા ભૌતિક બિંદુઓના સંગ્રહ તરીકે પણ ગણી શકાય. તેથી
ખુલ્લા સમુદ્ર પર સમુદ્રી લાઇનરની સ્થિતિનું વર્ણન મટીરીયલ પોઈન્ટ મોડલનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે અને તેનું અવકાશી ઓરિએન્ટેશન (કોર્સ, ઝોક) સખત બોડી મોડેલનો ઉપયોગ કરીને વર્ણવી શકાય છે. એકદમ કઠોર બોડી મોડલની પ્રયોજ્યતા માત્ર અભ્યાસ કરવામાં આવી રહેલી ચોક્કસ સમસ્યા - મોડેલિંગનો હેતુ અને જરૂરી સચોટતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આમ, એકદમ કઠોર શરીરની સ્થિતિ સંપૂર્ણપણે નિર્ધારિત થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, તેની સાથે સખત રીતે જોડાયેલ કાર્ટેશિયન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમની સ્થિતિ દ્વારા (સામાન્ય રીતે તેનું મૂળ કઠોર શરીરના સમૂહના કેન્દ્ર સાથે એકરુપ બને છે).
ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં અને (અન્ય) જોડાણોની ગેરહાજરીમાં, એકદમ કઠોર શરીરમાં 6 ડિગ્રી સ્વતંત્રતા હોય છે: ત્રણ અનુવાદાત્મક અને ત્રણ રોટેશનલ. અપવાદ એ ડાયટોમિક પરમાણુ છે અથવા, શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સની ભાષામાં, શૂન્ય જાડાઈનો નક્કર સળિયો છે. આવી સિસ્ટમમાં સ્વતંત્રતાની માત્ર બે રોટેશનલ ડિગ્રી હોય છે.
સંદર્ભ ફ્રેમ- આ સંદર્ભ શરીર, સંકળાયેલ સંકલન પ્રણાલી અને સમય સંદર્ભ પ્રણાલીનું સંયોજન છે, જેના સંબંધમાં કોઈપણ ભૌતિક બિંદુઓ અથવા સંસ્થાઓની હિલચાલ (અથવા સંતુલન) ગણવામાં આવે છે.
ગાણિતિક રીતે, સંદર્ભની પસંદ કરેલી ફ્રેમના સંબંધમાં શરીર (અથવા ભૌતિક બિંદુ) ની ગતિને સમીકરણો દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે જે સ્થાપિત કરે છે કે તે સમય સાથે કેવી રીતે બદલાય છે. tકોઓર્ડિનેટ્સ કે જે આ સંદર્ભ સિસ્ટમમાં શરીર (બિંદુ) ની સ્થિતિ નક્કી કરે છે. આ સમીકરણોને ગતિના સમીકરણો કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્ટેશિયન કોઓર્ડિનેટ્સ x, y, z માં, બિંદુની હિલચાલ સમીકરણો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, , .
આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, કોઈપણ હિલચાલ સાપેક્ષ છે, અને શરીરની હિલચાલને માત્ર કોઈ અન્ય શરીર (સંદર્ભનું શરીર) અથવા શરીરની સિસ્ટમના સંબંધમાં જ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. તે સૂચવવું અશક્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ચંદ્ર સામાન્ય રીતે કેવી રીતે ફરે છે, તમે ફક્ત તેની હિલચાલ નક્કી કરી શકો છો, ઉદાહરણ તરીકે, પૃથ્વી, સૂર્ય, તારાઓ વગેરેના સંબંધમાં.
સામગ્રી બિંદુ (કણ)- આ એક એવું શરીર છે જેના પરિમાણોને આ સમસ્યાની સ્થિતિમાં અવગણી શકાય છે.
ભૌતિકશાસ્ત્ર વિષય
1.1. જ્ઞાનના પદાર્થ તરીકે પદાર્થ
ભૌતિકશાસ્ત્ર એ પદાર્થની ગતિના સૌથી સામાન્ય ગુણધર્મો અને સ્વરૂપોનું વિજ્ઞાન છે. દ્રવ્યની ગતિના ભૌતિક સ્વરૂપો (મિકેનિકલ, થર્મલ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, વગેરે) "નિર્જીવ" પ્રકૃતિમાં થાય છે, પરંતુ તે "જીવંત" પદાર્થની દુનિયા સાથે સંબંધિત ગતિના વધુ જટિલ સ્વરૂપોના ઘટકો પણ છે.
દ્રવ્ય એ એક ઉદ્દેશ્ય વાસ્તવિકતા છે જે વ્યક્તિને તેની સંવેદનાઓમાં આપવામાં આવે છે, જે તેની ચેતના અને સંવેદનાઓથી સ્વતંત્ર રીતે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. દ્રવ્યના વ્યક્તિગત ગુણધર્મોની નકલ કરી શકાય છે, ફોટોગ્રાફ કરી શકાય છે, માનવ સંવેદનાઓ અને તેના દ્વારા બનાવેલા વિશિષ્ટ સાધનો દ્વારા માપી શકાય છે. આના પરથી ખ્યાલ આવે છે કે બાબત જાણી શકાય તેવી છે.
ભૌતિકશાસ્ત્ર એ એક વિજ્ઞાન છે જે સતત વિકાસશીલ છે, અન્ય કોઈપણ વિજ્ઞાનની જેમ, કારણ કે જ્ઞાનનું વર્તુળ જેટલું વિશાળ, અજ્ઞાત સાથેની સીમાઓની પરિમિતિ વધારે છે.
ફિલસૂફી સાથે જોડાણ:
શિક્ષણશાસ્ત્રી એસ.આઈ. વાવિલોવે તેમના એક લેખમાં નોંધ્યું: "...ભૌતિકશાસ્ત્રની સામગ્રીના નોંધપાત્ર ભાગની અત્યંત સમાનતા, તેના પરિબળો અને કાયદાએ ઐતિહાસિક રીતે ભૌતિકશાસ્ત્રને ફિલસૂફીની નજીક લાવી દીધું છે... કેટલીકવાર ભૌતિક નિવેદનો એવી પ્રકૃતિના હોય છે કે તેને દાર્શનિક નિવેદનોથી અલગ પાડવું મુશ્કેલ હોય છે, અને ભૌતિકશાસ્ત્રી ફિલોસોફર હોવો જોઈએ.
વિજ્ઞાનના વિકાસના ઇતિહાસના તથ્યો દ્વારા આ નિવેદનની માન્યતાની પુષ્ટિ થાય છે. જેમ કે, ઉદાહરણ તરીકે, શાશ્વત ગતિ મશીન, ઊર્જાના અખૂટ સ્ત્રોત, પદાર્થના નાનામાં નાના કણને શોધવાના પ્રયાસો તરીકે. અને પહેલા તેને પરમાણુ, પછી અણુ, પછી ઇલેક્ટ્રોન માનવામાં આવતું હતું.
અને માત્ર ફિલસૂફીના જ્ઞાનથી સજ્જ પ્રાકૃતિક વૈજ્ઞાનિક જ જાણે છે કે શાશ્વત ગતિનું યંત્ર ન હોઈ શકે, જેમ કે દ્રવ્યનો કોઈ નાનો અવિભાજ્ય કણ નથી, જેમ કે કોઈ સૌથી મોટો નથી - બ્રહ્માંડ અનંત છે. એક અદીક્ષિત વ્યક્તિ માટે આની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે, પરંતુ તે આવું છે, અને ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ફિલસૂફી આના પર સંમત છે.
હાલમાં જાણીતા છે પદાર્થના બે પ્રકારના અસ્તિત્વ: પદાર્થ અને ક્ષેત્ર.
પ્રથમ પ્રકારની બાબત માટે - પદાર્થ – ઉદાહરણ તરીકે, અણુઓ, પરમાણુઓ અને તેમાંથી બનેલા તમામ શરીરનો સમાવેશ કરો.
દ્રવ્યનો બીજો પ્રકાર રચાય છે ચુંબકીય, ઇલેક્ટ્રિક, ગુરુત્વાકર્ષણ અને અન્ય ક્ષેત્રો
અને જો પદાર્થ પ્રતિબિંબિત કરી શકાય છે માનવ સંવેદનાત્મક અવયવોમાં, પછી અમે ક્ષેત્ર જોતા નથી અને અમે તેને અનુભવતા નથી. આનો અર્થ એ નથી કે ક્ષેત્ર અસ્તિત્વમાં નથી. વ્યક્તિ પરોક્ષ રીતે ક્ષેત્રોની હાજરી શોધી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકીય ક્રેન્સ અને વિદ્યુત મશીનોના સંચાલન પર જોઈને ચુંબકીય ક્ષેત્ર સામગ્રી છે તે ચકાસવું સરળ છે. તમે બે ચુંબક લઈ શકો છો અને તેમને સમાન ધ્રુવો સાથે જોડવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો, અને ખાતરી કરો કે આ અશક્ય છે. તમે ધ્રુવોની વચ્ચે કોઈ પદાર્થ જોશો નહીં, પરંતુ અદ્રશ્ય દળો ચુંબકના ધ્રુવો જેવા ધ્રુવોની જેમ આકર્ષિત થતા એકસાથે જોડાતા અટકાવે છે. આ પ્રયોગો આપણને ખાતરી આપે છે કે ક્ષેત્ર ભૌતિક છે.
વિવિધ પ્રકારના પદાર્થો એકબીજામાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોન અને પોઝિટ્રોન, જે પદાર્થ છે, ફોટોનમાં ફેરવી શકે છે, એટલે કે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રમાં. વિપરીત પ્રક્રિયા પણ શક્ય છે.
પદાર્થ સતત ગતિમાં છે. કોઈ ચળવળ નથી - કોઈ વાંધો નથી. ચળવળ એ પદાર્થની અભિન્ન મિલકત છે , જે દ્રવ્યની જેમ અવિનાશી અને અવિનાશી છે.
પદાર્થ અસ્તિત્વમાં છે અને અવકાશ અને સમયમાં ફરે છે, જે પદાર્થના અસ્તિત્વના સ્વરૂપો છે.
1.2.ભૌતિક સંશોધન પદ્ધતિઓ
ફ્રેન્ચ ભૌતિકવાદી-શિક્ષક ડેનિસ ડીડેરોટે તેમની કૃતિ "કુદરતની સમજૂતી માટેના વિચારો" માં વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાનનો માર્ગ નીચે મુજબ દર્શાવ્યો છે: "અમારી પાસે સંશોધનના ત્રણ મુખ્ય માધ્યમો છે: અવલોકનપ્રકૃતિ , પ્રતિબિંબઅને પ્રયોગ.
અવલોકન તથ્યો એકત્રિત કરે છે ; તેમની વિચારસરણી જોડે છે ; અનુભવ ચેકસંયોજનોનું પરિણામ. જરૂરી છે ખંતપ્રકૃતિનું નિરીક્ષણ કરવું, ઊંડાઈવિચાર માટે અને ચોકસાઈઅનુભવ માટે."
ભૌતિક નિયમોપ્રાયોગિક તથ્યોના સામાન્યીકરણના આધારે સ્થાપિત થાય છે અને ઉદ્દેશ્ય પેટર્ન વ્યક્ત કરો પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં છે. ભૌતિક સંશોધનની મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે
– અનુભવ,
– પૂર્વધારણા
– પ્રયોગ,
– સિદ્ધાંત .
મળેલા કાયદા સામાન્ય રીતે વિવિધ ભૌતિક જથ્થાઓ વચ્ચેના માત્રાત્મક સંબંધોના સ્વરૂપમાં ઘડવામાં આવે છે.
અનુભવઅથવા પ્રયોગ ભૌતિકશાસ્ત્રની મુખ્ય સંશોધન પદ્ધતિ છે. પ્રાયોગિક ડેટા સમજાવવા માટે પૂર્વધારણાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
પૂર્વધારણા- હકીકત અથવા ઘટનાને સમજાવવા માટે આગળ મૂકવામાં આવેલ વૈજ્ઞાનિક ધારણા. તપાસ કર્યા પછી અને પુષ્ટિકરણો પૂર્વધારણા બને વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંત અથવા કાયદા દ્વારા.
ભૌતિક નિયમો – સ્થિર પુનરાવર્તિત ઉદ્દેશ્ય પેટર્ન જે પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
ભૌતિક સિદ્ધાંત મૂળભૂત વિચારોની સિસ્ટમ છે જે પ્રાયોગિક ડેટાને સામાન્ય બનાવે છે અને પ્રકૃતિના ઉદ્દેશ્ય નિયમોને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
વિજ્ઞાન પ્રાચીન સમયમાં આસપાસની ઘટનાઓ, પ્રકૃતિ અને માણસ વચ્ચેના સંબંધને સમજવાના પ્રયાસ તરીકે ઉદભવ્યું. પહેલા તે અલગ દિશાઓમાં વિભાજિત ન હતું, જેમ કે તે હવે છે, પરંતુ એક સામાન્ય વિજ્ઞાન - ફિલસૂફીમાં એકીકૃત હતું. ખગોળશાસ્ત્ર એ ભૌતિકશાસ્ત્ર કરતાં અગાઉ એક અલગ વિદ્યા બની ગયું હતું અને ગણિત અને મિકેનિક્સ સાથે, સૌથી પ્રાચીન વિજ્ઞાનોમાંનું એક છે. પાછળથી, પ્રાકૃતિક વિજ્ઞાન પણ એક સ્વતંત્ર શિસ્ત બની ગયું. પ્રાચીન ગ્રીક વૈજ્ઞાનિક અને ફિલસૂફ એરિસ્ટોટલે તેમની એક કૃતિને ભૌતિકશાસ્ત્ર કહે છે.
ભૌતિકશાસ્ત્રના મુખ્ય કાર્યોમાંનું એક છે આપણી આસપાસના વિશ્વની રચના અને તેમાં બનતી પ્રક્રિયાઓને સમજાવવાનું, અવલોકન કરાયેલી ઘટનાની પ્રકૃતિને સમજવાનું. બીજું મહત્વનું કાર્ય એ છે કે આપણી આસપાસના વિશ્વને સંચાલિત કરતા કાયદાઓને ઓળખવા અને સમજવાનું. વિશ્વને સમજતી વખતે, લોકો પ્રકૃતિના નિયમોનો ઉપયોગ કરે છે. તમામ આધુનિક ટેકનોલોજી વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા શોધાયેલા કાયદાના ઉપયોગ પર આધારિત છે.
1780 ના દાયકામાં શોધ સાથે. સ્ટીમ એન્જિને ઔદ્યોગિક ક્રાંતિની શરૂઆત કરી. પ્રથમ સ્ટીમ એન્જિનની શોધ 1712માં અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક થોમસ ન્યુકોમેન દ્વારા કરવામાં આવી હતી. ઉદ્યોગમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય સ્ટીમ એન્જિન સૌપ્રથમ 1766માં રશિયન શોધક ઇવાન પોલઝુનોવ (1728-1766) દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું. સ્કોટ્સમેન જેમ્સ વોટે ડિઝાઇનમાં સુધારો કર્યો હતો. તેણે 1782માં બનાવેલું ટુ-સ્ટ્રોક સ્ટીમ એન્જિન કારખાનાઓમાં મશીનો અને મિકેનિઝમ ચલાવતું હતું.
સ્ટીમ પાવર પંપ, ટ્રેન, સ્ટીમશિપ, સ્પિનિંગ લૂમ્સ અને અન્ય ઘણા મશીનો ચલાવે છે. 1821 માં "સ્વ-શિક્ષિત પ્રતિભાશાળી" અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી માઈકલ ફેરાડે દ્વારા પ્રથમ ઇલેક્ટ્રિક મોટરની રચના એ ટેક્નોલોજીના વિકાસ માટે એક શક્તિશાળી પ્રોત્સાહન હતું. 1876 માં રચના જર્મન એન્જિનિયર નિકોલસ ઓટ્ટોના ચાર-સ્ટ્રોક આંતરિક કમ્બશન એન્જિને ઓટોમોબાઈલ ઉત્પાદનના યુગની શરૂઆત કરી, જેના કારણે કાર, ડીઝલ લોકોમોટિવ, જહાજો અને અન્ય તકનીકી વસ્તુઓનું અસ્તિત્વ અને વ્યાપક ઉપયોગ શક્ય બન્યો.
અગાઉ જેને વિજ્ઞાન સાહિત્ય માનવામાં આવતું હતું તે હવે વાસ્તવિક જીવન બની રહ્યું છે, જેની આપણે હવે ઑડિઓ અને વિડિયો સાધનો, પર્સનલ કમ્પ્યુટર, સેલ ફોન અને ઇન્ટરનેટ વિના કલ્પના કરી શકતા નથી. તેમનો દેખાવ ભૌતિકશાસ્ત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થયેલી શોધોને કારણે છે.
જો કે, ટેકનોલોજીનો વિકાસ પણ વિજ્ઞાનની પ્રગતિમાં ફાળો આપે છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપની રચનાથી પદાર્થની અંદર જોવાનું શક્ય બન્યું. ચોક્કસ માપન સાધનોની રચનાએ પ્રયોગોના પરિણામોનું વધુ સચોટ વિશ્લેષણ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. અવકાશ સંશોધનના ક્ષેત્રમાં એક મોટી સફળતા નવા આધુનિક સાધનો અને તકનીકી ઉપકરણોના ઉદભવ સાથે ચોક્કસપણે સંકળાયેલી હતી.
આમ, વિજ્ઞાન તરીકે ભૌતિકશાસ્ત્ર સંસ્કૃતિના વિકાસમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. તે લોકોના સૌથી મૂળભૂત વિચારો - અવકાશ, સમય, બ્રહ્માંડની રચના વિશેના વિચારોને ઉથલાવી નાખે છે, જે માનવતાને તેના વિકાસમાં ગુણાત્મક કૂદકો મારવા દે છે. ભૌતિકશાસ્ત્રની પ્રગતિએ અન્ય કુદરતી વિજ્ઞાનમાં, ખાસ કરીને જીવવિજ્ઞાનમાં સંખ્યાબંધ મૂળભૂત શોધો કરવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. ભૌતિકશાસ્ત્રના વિકાસે મોટે ભાગે દવાની ઝડપી પ્રગતિને સુનિશ્ચિત કરી.
ભૌતિકશાસ્ત્રની સફળતાઓ માનવતાને અખૂટ વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતો પ્રદાન કરવાની વૈજ્ઞાનિકોની આશા સાથે પણ સંકળાયેલી છે, જેનો ઉપયોગ ઘણી ગંભીર પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ હલ કરવામાં મદદ કરશે. આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર બ્રહ્માંડના સૌથી ઊંડા પાયા, આપણા બ્રહ્માંડના ઉદભવ અને વિકાસ અને માનવ સંસ્કૃતિના ભાવિની સમજ પ્રદાન કરવા માટે રચાયેલ છે.
બાયોફિઝિક્સના વિકાસનો ઇતિહાસ
સરહદી વિજ્ઞાન તરીકે બાયોફિઝિક્સનો વિકાસ અને સ્થાપના અનેક તબક્કાઓમાંથી પસાર થઈ હતી. પહેલેથી જ પ્રારંભિક તબક્કે, બાયોફિઝિક્સ ભૌતિકશાસ્ત્ર, રસાયણશાસ્ત્ર, ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર અને ગણિતના વિચારો અને પદ્ધતિઓ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલું હતું.
જીવંત પ્રકૃતિના વિવિધ દાખલાઓનું વર્ણન કરવા માટે ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોના ઘૂંસપેંઠ અને ઉપયોગને ઘણી મુશ્કેલીઓનો સામનો કરવો પડ્યો છે.
બાયોફિઝિક્સનો વિષય જીવન અંતર્ગત ભૌતિક અને ભૌતિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ છે. સંશોધનના પદાર્થોની પ્રકૃતિ દ્વારા, બાયોફિઝિક્સ એક લાક્ષણિક જૈવિક વિજ્ઞાન છે, અને સંશોધન પરિણામોના અભ્યાસ અને વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ દ્વારા તે ભૌતિકશાસ્ત્રની એક અનન્ય શાખા છે. બાયોફિઝિકલ પદ્ધતિઓ પ્રકૃતિનો અભ્યાસ કરવાની ભૌતિક અને ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓના આધારે બનાવવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિઓમાં એવા ગુણોને જોડવા જોઈએ કે જેને જોડવાનું મુશ્કેલ છે
1. ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા.
2. વધુ ચોકસાઈ.
કોઈપણ પદ્ધતિઓ આ જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે સંતોષતી નથી; જો કે, બાયોફિઝિકલ સંશોધન માટે નીચેની પદ્ધતિઓનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે:
- ઓપ્ટિકલ;
- રેડિયો સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી
- અલ્ટ્રાસાઉન્ડ રેડિયોસ્કોપી;
- ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (ઇપીઆર);
- ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી.
એ નોંધવું જોઈએ કે કોઈપણ સંશોધન માટે જરૂરી છે કે રેકોર્ડિંગ સાધનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહેલી પ્રક્રિયામાં વિકૃતિઓ રજૂ કરતા નથી; જો કે, કોઈપણ ભૌતિક પ્રણાલીને જીવંત જીવ સાથે સરખાવવી મુશ્કેલ છે કારણ કે જીવતંત્રની તેના પરના કોઈપણ પ્રભાવો પ્રત્યે અસામાન્ય રીતે ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા છે. અસરો ફક્ત જૈવિક પ્રક્રિયાઓના સામાન્ય માર્ગને વિક્ષેપિત કરતી નથી, પરંતુ જટિલ અનુકૂલનશીલ પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ બને છે, જે વિવિધ અવયવોમાં અને વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં બદલાય છે. માપનના અર્થની વિકૃતિ એટલી નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે કે તે અસાધારણ ઘટનામાં સુધારો કરવાનું અશક્ય બની જાય છે જે અભ્યાસ કરવામાં આવતી વસ્તુની લાક્ષણિકતા નથી. તે જ સમયે, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને તકનીકમાં સફળતાપૂર્વક ઉપયોગમાં લેવાતી સુધારણા પદ્ધતિઓ ઘણીવાર બાયોફિઝિક્સમાં નકામી હોય છે.
છેલ્લી સદીમાં પણ, જૈવિક ઘટનાના સ્વરૂપનો અભ્યાસ કરવા અને સમજવા માટે ભૌતિકશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ અને સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો. તદુપરાંત, સંશોધકો જીવંત પેશીઓ અને કોષોને ભૌતિક પ્રણાલીઓ તરીકે ગણતા હતા અને આ પ્રણાલીઓમાં રસાયણશાસ્ત્ર મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે તે હકીકતને ધ્યાનમાં લેતા નથી. તેથી જ જૈવિક પદાર્થના ગુણધર્મોનું સંપૂર્ણ ભૌતિક દૃષ્ટિકોણથી મૂલ્યાંકન કરવાની સમસ્યાને હલ કરવાના પ્રયાસો નિષ્કપટ હતા.
આ દિશાની મુખ્ય પદ્ધતિ સમાનતાઓની શોધ હતી.
સંપૂર્ણ ભૌતિક ઘટના જેવી જૈવિક ઘટનાઓનું અર્થઘટન, તે મુજબ, ભૌતિક તરીકે કરવામાં આવ્યું હતું.
ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુઓના સંકોચનની અસરને પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર સાથે સામ્યતા દ્વારા સમજાવવામાં આવી હતી, માત્ર એ હકીકત પર આધારિત છે કે જ્યારે સ્ફટિક પર સંભવિત લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્ફટિકની લંબાઈમાં ફેરફાર થયો હતો, લગભગ સમાન ફેરફારો જેટલો જ. સંકોચન દરમિયાન સ્નાયુની લંબાઈ. કોષની વૃદ્ધિ સ્ફટિક વૃદ્ધિ સમાન માનવામાં આવતી હતી. કોષ વિભાજનને માત્ર પ્રોટોપ્લાઝમના બાહ્ય સ્તરોની સપાટી-સક્રિય ગુણધર્મોને કારણે થતી ઘટના તરીકે ગણવામાં આવતું હતું. કોશિકાઓની એમીબોઇડ હિલચાલને સપાટીના તણાવમાં ફેરફાર સાથે સરખાવી દેવામાં આવી હતી અને તે મુજબ, તે એસિડ સોલ્યુશનમાં પારાના ડ્રોપની હિલચાલ દ્વારા બનાવવામાં આવી હતી.
તે પછી પણ, આપણી સદીના વીસના દાયકામાં, ચેતા વહનના મોડેલની તપાસ કરવામાં આવી હતી અને કહેવાતા લિલી મોડેલના વર્તનનું વિશ્લેષણ કરીને વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. આ મોડેલ લોખંડનો વાયર હતો જે એસિડ સોલ્યુશનમાં ડૂબી ગયો હતો અને ઓક્સાઇડની ફિલ્મથી ઢંકાયેલો હતો. જ્યારે સપાટી પર સ્ક્રેચ લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો, ત્યારે ઓક્સાઇડનો નાશ કરવામાં આવ્યો હતો અને પછી પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ તે જ સમયે નજીકના વિસ્તારમાં નાશ પામ્યો હતો, વગેરે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પરિણામ એ વિનાશ અને પુનઃસ્થાપનના તરંગનો પ્રચાર હતો, જે ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટીના તરંગના પ્રચાર જેવું જ છે જે જ્યારે ચેતામાં બળતરા થાય છે ત્યારે થાય છે.
ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ક્વોન્ટમ થિયરીના ઉદભવ અને વિકાસને કારણે જૈવિક પદાર્થો પરની તેજસ્વી ઊર્જાની અસરને આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્રની સ્થિતિમાંથી સમજાવવાનો પ્રયાસ થયો. આ સમયે, એક ઔપચારિક સિદ્ધાંત દેખાયો જે ખાસ કરીને સંવેદનશીલ સેલ્યુલર માળખામાં ક્વોન્ટમ (અથવા પરમાણુ કણ) ના આકસ્મિક હિટના પરિણામે કિરણોત્સર્ગની ઇજાને સમજાવે છે. તે જ સમયે, તે ચોક્કસ ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ અને અનુગામી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જે સમય જતાં કિરણોત્સર્ગના નુકસાનના વિકાસને નિર્ધારિત કરે છે તે સંપૂર્ણપણે દૃષ્ટિ ગુમાવી દીધી હતી.
પ્રમાણમાં તાજેતરમાં સુધી, જીવંત પેશીઓની વિદ્યુત વાહકતા અને સેમિકન્ડક્ટરની વિદ્યુત વાહકતાના પેટર્નની ઔપચારિક સમાનતાને આધારે, સમગ્ર કોષોની માળખાકીય વિશેષતાઓને સમજાવવા માટે સેમિકન્ડક્ટરના સિદ્ધાંતને લાગુ કરવાના પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા હતા.
આ દિશા, મોડેલો અને સામ્યતાઓ પર આધારિત છે, જો કે તેમાં ખૂબ જ અદ્યતન ગાણિતિક ઉપકરણ શામેલ હોઈ શકે છે, તે જીવવિજ્ઞાનીઓને જૈવિક પ્રક્રિયાઓના સારને સમજવાની નજીક લાવવાની શક્યતા નથી. જૈવિક ઘટનાઓ અને જીવંત પદાર્થોની પ્રકૃતિને સમજવા માટે સંપૂર્ણ ભૌતિક ખ્યાલોનો ઉપયોગ કરવાના પ્રયાસોએ મોટી સંખ્યામાં અનુમાનિત સિદ્ધાંતો આપ્યા અને સ્પષ્ટપણે દર્શાવ્યું કે જીવવિજ્ઞાનમાં ભૌતિકશાસ્ત્રનો સીધો માર્ગ ફળદાયી નથી, કારણ કે જીવંત જીવો ભૌતિક કરતાં રાસાયણિક પ્રણાલીઓની અજોડ રીતે નજીક છે. રાશિઓ
રસાયણશાસ્ત્રમાં ભૌતિકશાસ્ત્રનો પરિચય વધુ ફળદાયી બન્યો. ભૌતિક વિભાવનાઓનો ઉપયોગ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની પદ્ધતિઓ સમજવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રના ઉદભવે ક્રાંતિકારી ભૂમિકા ભજવી હતી. ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્ર વચ્ચેના નજીકના સંપર્કના આધારે, આધુનિક રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્ર અને પોલિમર રસાયણશાસ્ત્ર ઉદભવ્યું. ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રની કેટલીક શાખાઓ, જેમાં ભૌતિકશાસ્ત્રને પ્રબળ મહત્વ મળ્યું, તેને રાસાયણિક ભૌતિકશાસ્ત્ર કહેવાનું શરૂ થયું.
બાયોફિઝિક્સનો વિકાસ ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રના ઉદભવ સાથે સંકળાયેલ છે.
જીવવિજ્ઞાન માટે મહત્વપૂર્ણ ઘણા વિચારો ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રમાંથી આવ્યા હતા. તે યાદ કરવા માટે પૂરતું છે કે જૈવિક પ્રક્રિયાઓમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સના ભૌતિક રાસાયણિક સિદ્ધાંતના ઉપયોગથી જીવનની મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓમાં આયનોની મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાનો વિચાર આવ્યો.
ભૌતિક અને કોલોઇડલ રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસ સાથે, બાયોફિઝિક્સના ક્ષેત્રમાં કાર્યનો અવકાશ વિસ્તરી રહ્યો છે. આ સ્થિતિઓમાંથી બાહ્ય પ્રભાવો પ્રત્યે શરીરના પ્રતિભાવની પદ્ધતિઓ સમજાવવાના પ્રયાસો છે. તેથી લોએબ શાળાએ બાયોફિઝિક્સના વિકાસમાં મોટી ભૂમિકા ભજવી હતી (જે. લોએબ 1906). લોએબના કાર્યએ પાર્થેનોજેનેસિસ અને ગર્ભાધાનની ઘટનાના ભૌતિક રાસાયણિક આધારને જાહેર કર્યો. આયન વિરોધીની ઘટનાને ચોક્કસ ભૌતિક રાસાયણિક અર્થઘટન પ્રાપ્ત થયું.
પાછળથી, H. Schde દ્વારા શાસ્ત્રીય અભ્યાસો બળતરાના પેથોલોજીમાં આયનીય અને કોલોઇડલ પ્રક્રિયાઓની ભૂમિકા પર દેખાયા. આ અભ્યાસો 1911-1912 માં રશિયામાં પ્રકાશિત થયેલા મૂળભૂત કાર્ય "આંતરિક દવામાં ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર" માં પરિણમે છે.
પ્રથમ વિશ્વ યુદ્ધે બાયોફિઝિક્સનો વિજ્ઞાન તરીકે વિકાસ અટકાવ્યો.
પરંતુ પહેલેથી જ 1922 માં, પી.પી.ના નેતૃત્વમાં યુએસએસઆરમાં "બાયોફિઝિક્સ સંસ્થા" ખોલવામાં આવી હતી. લઝારેવ. અહીં તે ઉત્તેજનાનો આયનીય સિદ્ધાંત વિકસાવે છે, જે તે જ સમયે નર્ન્સ્ટ દ્વારા પણ વિકસાવવામાં આવ્યો હતો. તે સ્થાપિત થયું હતું કે ઉત્તેજના અને વહનની ઘટનામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા આયનોની છે.
એસ.આઈ. વાવિલોવ આંખની અતિસંવેદનશીલતાના મુદ્દાઓ સાથે કામ કરે છે. વી.યુ. ચાગોવેટ્સ બાયોપોટેન્શિયલ્સના ઉદભવના આયનીય સિદ્ધાંતને વિકસાવે છે, એન.કે. કોલ્ટ્સોવ મોર્ફોજેનેસિસમાં સપાટીના તણાવ, આયનો અને પીએચની ભૂમિકાને સમર્થન આપે છે.
કોલ્ટ્સોવની શાળાએ યુએસએસઆરમાં બાયોફિઝિક્સના વિકાસમાં અગ્રણી ભૂમિકા ભજવી હતી. તેમના વિદ્યાર્થીઓએ કોષો અને તેમની રચનાઓ પર ભૌતિક અને રાસાયણિક પર્યાવરણીય પરિબળોના પ્રભાવનો વ્યાપકપણે અભ્યાસ કર્યો.
કંઈક અંશે પાછળથી (1934) રોડિઓનોવ એસ.આર. અને ફ્રેન્ક જી.એમ. ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સની ઝવોઇસ્કી (1944) પદ્ધતિ, ફોટોરિએક્ટિવેશનની ઘટના શોધી કાઢી.
બાયોફિઝિક્સના વિકાસના પ્રારંભિક સમયગાળાનું મુખ્ય પરિણામ એ પદાર્થની ગતિના નિયમો વિશે મૂળભૂત કુદરતી વિજ્ઞાન તરીકે જીવવિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં ભૌતિકશાસ્ત્રના મૂળભૂત નિયમોનો ઉપયોગ કરવાની મૂળભૂત સંભાવના વિશેનું નિષ્કર્ષ છે.
આ સમયગાળા દરમિયાન મેળવેલ ઊર્જા સંરક્ષણના કાયદા (થર્મોડાયનેમિક્સનો પ્રથમ કાયદો) ના આ સમયગાળા દરમિયાન પ્રાપ્ત પ્રાયોગિક પુરાવા, જીવવિજ્ઞાનના વિવિધ ક્ષેત્રોના વિકાસ માટે મહત્વપૂર્ણ સામાન્ય પદ્ધતિસરના વૈજ્ઞાનિક મહત્વ ધરાવે છે.
કેટલીક જૈવિક પ્રક્રિયાઓના વિશ્લેષણ માટે કોલોઇડ રસાયણશાસ્ત્રની વિભાવનાઓનો ઉપયોગ દર્શાવે છે કે બાયોકોલોઇડ્સનું કોગ્યુલેશન વિવિધ પરિબળો દ્વારા પ્રોટોપ્લાઝમનો આધાર છે. પોલિમરના અભ્યાસના ઉદભવના સંબંધમાં, પ્રોટોપ્લાઝમની કોલોઇડલ રસાયણશાસ્ત્ર પોલિમરના બાયોફિઝિક્સ અને ખાસ કરીને પોલિઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં વિકસિત થયું.
રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રના ઉદભવે પણ જીવવિજ્ઞાનમાં સમાન વલણને જન્મ આપ્યો. રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રના સ્થાપકોમાંના એક એરેનિયસે દર્શાવ્યું હતું કે રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્રના સામાન્ય નિયમો જીવંત જીવોમાં ગતિના નિયમોના અભ્યાસ અને વ્યક્તિગત બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓને લાગુ પડે છે.
અસંખ્ય જૈવિક ઘટનાઓને સમજાવવામાં ભૌતિક અને કોલોઇડ રસાયણશાસ્ત્રના ઉપયોગની સફળતા દવામાં પણ પ્રતિબિંબિત થાય છે.
બળતરા પ્રક્રિયામાં કોલોઇડલ અને આયનીય ઘટનાની ભૂમિકા જાહેર કરવામાં આવી હતી. ભૌતિક-રાસાયણિક અર્થઘટન સેલ્યુલર અભેદ્યતાના દાખલાઓ અને પેથોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન તેના ફેરફારોને આપવામાં આવ્યું હતું, એટલે કે, ભૌતિક-રાસાયણિક (બાયોફિઝિકલ પેથોલોજી).
બાયોફિઝિક્સના વિકાસ સાથે, ચોક્કસ પ્રાયોગિક સંશોધન પદ્ધતિઓ - સ્પેક્ટ્રલ, આઇસોટોપિક, રેડિયોસ્કોપિક - પણ જીવવિજ્ઞાનમાં પ્રવેશી.
2. મટીરીયલ પોઈન્ટ અને એકદમ કઠોર બોડીના મોડલ્સ. ચળવળના પરિમાણો (ત્રિજ્યા વેક્ટર, વિસ્થાપન, ઝડપ, પ્રવેગક). જડતા અને તેના વિશ્લેષણનો સિદ્ધાંત.
સામગ્રી બિંદુ
ઘણી ગતિશીલ સમસ્યાઓમાં તે શરીરના પરિમાણોને અવગણવાનું શક્ય હોવાનું બહાર આવ્યું છે. ચાલો મિન્સ્કથી બ્રેસ્ટ તરફ જતી કારને ફરી જોઈએ. આ શહેરો વચ્ચેનું અંતર લગભગ 350 કિલોમીટર છે, કારના પરિમાણો ઘણા મીટર છે, તેથી આવી પરિસ્થિતિમાં, કારની સ્થિતિનું વર્ણન કરતી વખતે, તમે તેના પરિમાણોને ધ્યાનમાં લઈ શકતા નથી - જો કારનો હૂડ સ્થિત છે બ્રેસ્ટમાં ઇચ્છિત ઘરના ઇચ્છિત પ્રવેશદ્વાર પર, પછી આપણે ધારી શકીએ કે તેની થડ લગભગ ત્યાં સ્થિત છે. આમ, આ સમસ્યામાં, તમે માનસિક રીતે કારને તેના મોડેલ સાથે બદલી શકો છો - એક શરીર જેના પરિમાણો નજીવા છે. શરીરનું આ મોડેલ ઘણી વાર ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વપરાય છે અને કહેવામાં આવે છે સામગ્રી બિંદુ.
સામગ્રી બિંદુ- આ શરીરનું એક આદર્શ મોડેલ છે, જેનાં પરિમાણોને આપેલ પરિસ્થિતિઓમાં અવગણના કરી શકાય છે.
ભૌમિતિક અને ભૌતિક બિંદુઓ જે સમાન છે તે તેમના પોતાના પરિમાણોની ગેરહાજરી છે. ભૌતિક બિંદુ, આવશ્યકતા મુજબ, વાસ્તવિક શરીરમાં હોય તેવા ગુણધર્મો સાથે "સંપન્ન" થઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સમૂહ, ઊર્જા, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, અને તેથી વધુ.
મટીરીયલ પોઈન્ટ મોડલની લાગુ પડવા માટેના માપદંડોમાંનું એક એ છે કે તે જે અંતર પર ખસે છે તેની સરખામણીમાં શરીરનું નાનું કદ છે. જો કે, આ સ્થિતિ સંપૂર્ણપણે અસ્પષ્ટ નથી. આમ, ભ્રમણકક્ષામાં તેની સ્થિતિની ગણતરી કરતી વખતે, સૂર્યની આસપાસ પૃથ્વીની હિલચાલનું વર્ણન કરતી વખતે, પૃથ્વીના કદને અવગણી શકાય છે અને તેને ભૌતિક બિંદુ ગણી શકાય છે. જો કે, જો આપણે સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્તના સમયની ગણતરી કરવાની જરૂર હોય, તો ભૌતિક બિંદુનું મોડેલ મૂળભૂત રીતે અયોગ્ય છે, કારણ કે આ વર્ણન માટે પૃથ્વીના પરિભ્રમણને ધ્યાનમાં રાખીને, તેના કદ અને આકારને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.
ચાલો બીજું ઉદાહરણ જોઈએ. દોડવીર 100-મીટરના અંતરની સ્પર્ધા કરે છે. ચળવળનું વર્ણન કરવાનો હેતુ એ ઓળખવાનો છે કે કયા રમતવીરો ઓછા સમયમાં અંતર ચલાવે છે (એક સંપૂર્ણ ગતિશીલ કાર્ય). શું આ સમસ્યામાં દોડવીરને ભૌતિક બિંદુ ગણી શકાય? તેના પરિમાણો રેસના અંતર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે નાના છે, પરંતુ શું તેઓ અવગણના કરવા માટે એટલા નાના છે? આ પ્રશ્નોના જવાબ વર્ણનની આવશ્યક ચોકસાઈ પર આધારિત છે. આમ, ગંભીર સ્પર્ધાઓમાં, સમય 0.01 સેકન્ડની ચોકસાઈ સાથે માપવામાં આવે છે, જે દરમિયાન દોડવીર લગભગ 10 સેન્ટિમીટરનું અંતર ખસે છે (10 m/s ની દોડવીરની સરેરાશ ઝડપ પર આધારિત એક સરળ અંદાજ). પરિણામે, જે ભૂલ સાથે દોડવીરની સ્થિતિ નક્કી કરવામાં આવે છે (10 સે.મી.) તે તેના ટ્રાંસવર્સ પરિમાણો કરતાં ઓછી છે, તેથી આ કિસ્સામાં મટિરિયલ પોઈન્ટ મોડલ લાગુ પડતું નથી. તે કોઈ સંયોગ નથી કે માસ્ટર સ્પ્રિન્ટર્સ ફિનિશ લાઇન પર "તેમની છાતી આગળ ફેંકી દે છે", એક સેકન્ડનો કિંમતી સોમો ભાગ જીતીને. આમ, મોડેલની લાગુ પાડવા માટેનો બીજો માપદંડ એ ભૌતિક ઘટનાના વર્ણનની આવશ્યક ચોકસાઈ છે.
કેટલીક પરિસ્થિતિઓમાં, તમે ભૌતિક બિંદુ મોડેલનો ઉપયોગ કરી શકો છો, ભલે શરીરના પરિમાણો તુલનાત્મક હોય અને તે અંતર કરતાં પણ વધુ હોય કે જેના પર શરીર વિસ્થાપિત થાય છે. આ સ્વીકાર્ય છે જ્યારે શરીરના એક બિંદુની સ્થિતિ અસ્પષ્ટપણે સમગ્ર શરીરની સ્થિતિ નક્કી કરે છે. તેથી, જ્યારે કોઈ બ્લોક ઝોકવાળા પ્લેન સાથે સ્લાઇડ કરે છે, ત્યારે તેના કેન્દ્રની સ્થિતિ જાણીને (ખરેખર, અન્ય કોઈપણ બિંદુ તરીકે), તમે સમગ્ર શરીરની સ્થિતિ શોધી શકો છો. જો મટીરીયલ પોઈન્ટ મોડલ અયોગ્ય હોવાનું બહાર આવે છે, તો અન્ય વધુ જટિલ મોડેલોનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.
એકદમ કઠોર શરીર મોડેલ
અનુવાદની ગતિ દરમિયાન, શરીરના તમામ બિંદુઓ, સમાન સમયગાળા દરમિયાન, તીવ્રતા અને દિશામાં સમાન હલનચલન પ્રાપ્ત કરે છે, જેના પરિણામે સમયની દરેક ક્ષણે તમામ બિંદુઓની વેગ અને પ્રવેગ સમાન હોય છે. તદનુસાર, અનુવાદની ગતિ દરમિયાન, શરીરના તમામ બિંદુઓ સમાન માર્ગનું વર્ણન કરે છે. તેથી, સમગ્ર શરીરની હિલચાલને સંપૂર્ણ રીતે દર્શાવવા માટે શરીરના એક બિંદુ (ઉદાહરણ તરીકે, તેનું જડતાનું કેન્દ્ર) ની હિલચાલ નક્કી કરવા માટે તે પૂરતું છે.
પરિભ્રમણ ગતિ દરમિયાન, કઠોર શરીરના તમામ બિંદુઓ વર્તુળોમાં ફરે છે, જેનાં કેન્દ્રો સમાન સીધી રેખા પર સ્થિત છે, જેને પરિભ્રમણની અક્ષ કહેવામાં આવે છે. વિવિધ બિંદુઓના પ્રક્ષેપણ અને રેખીય વેગ અલગ અલગ હોય છે, પરંતુ પરિભ્રમણ ખૂણા અને કોણીય વેગ સમાન હોય છે. શરીરના તમામ બિંદુઓના કોણીય વેગ સમાન હોવાથી, આપણે શરીરના પરિભ્રમણના કોણીય વેગ વિશે વાત કરીએ છીએ. રોટેશનલ ગતિનું વર્ણન કરવા માટે, તમારે પરિભ્રમણ અક્ષની અવકાશમાં સ્થિતિ અને સમયની દરેક ક્ષણે શરીરના કોણીય વેગનો ઉલ્લેખ કરવાની જરૂર છે.
રોટેશનલ ગતિનું વર્ણન કરતી વખતે, એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રશ્નમાંનું શરીર વિકૃત નથી, એટલે કે, શરીરના બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર બદલાતું નથી. મિકેનિક્સમાં આવા શરીરને એકદમ કઠોર શરીર કહેવામાં આવે છે.
બીજો ખ્યાલ, જે યુલરે પણ સ્થાપિત કર્યો હતો, તે એકદમ કઠોર શરીરનો ખ્યાલ હતો. સ્વયંસિદ્ધ પરિચયની શક્યતા માટે તે આવશ્યક શરત હતી કે જ્યારે એક નક્કર શરીર પર લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે સમાન ક્રિયાની રેખા ધરાવતા બે સમાન અને વિરોધી દળો પરસ્પર સંતુલિત હોય છે. આવા બે દળો સ્ટ્રેચઅથવા શરીરને સ્વીઝ કરો, જેના પર તેઓ લાગુ કરવામાં આવે છે, અને તેને તોડી પણ શકે છે, પરંતુ જો વિવિધ પ્રકારની સામગ્રી (લાકડું, પથ્થર, ધાતુઓ) માટે વિશેષ મિકેનિક્સ બનાવવાની જરૂર ન હોય, તો એવું માનવું જોઈએ કે કોઈપણ બે સમાન અને સીધા વિરોધી દળો પ્રશ્નમાં શરીર પર સંતુલિત છે.
એકદમ કઠોર શરીરની ભૌમિતિક વ્યાખ્યા માટે જરૂરી છે કે તેના બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર સ્થિર રહે; સ્ટેટિક્સમાં, જે જરૂરી છે તે તેના પર બે સમાન અને સીધા વિરોધી દળોને સંતુલિત કરવાની સંભાવના છે; પછી કોઈપણ શરીરને એકદમ નક્કર ગણી શકાય જો તેના પર કાર્ય કરતી દળો ચોક્કસ મર્યાદાથી વધુ ન હોય. દળોની ક્રિયાના પરિણામે થતી વિકૃતિઓ એટલી નાની છે કે અવગણના કરી શકાય છેશરીરના કદ અને આકારમાં ભૌમિતિક ફેરફારો, પરંતુ ભૌતિક બાજુ - આપેલ શરીરમાં વિવિધ દળોનું અસ્તિત્વ - અવગણના કરી શકાતી નથી. અહીં તમે તમને જોઈતા એક શોધી શકો છો.
તે લાંબા સમયથી નોંધ્યું છે કે શરીર પર દળોની ક્રિયાનું પરિણામ ફક્ત આ બળની તીવ્રતા અને શરીરના વજન પર જ નહીં, પણ ચળવળના પ્રતિકાર પર પણ, ખાસ કરીને ઘર્ષણના બળ પર આધારિત છે. આ ઘર્ષણ બળ પર ધ્યાન આપનાર સૌપ્રથમ હતું લીઓનાર્ડો દા વિન્સી, જેઓ માનતા હતા કે આડી પ્લેન સાથે હિલચાલના કિસ્સામાં, ઘર્ષણ બળ ગતિશીલ શરીરના વજનના 25% જેટલું છે. વધુ સંશોધન એમોન્ટન (1663-1705) અને પછી કુલોમ્બ (1736-1806) દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા, જેમણે સ્લાઇડિંગ ઘર્ષણના નિયમો મેળવ્યા હતા. મિકેનિક્સ વિદ્યાર્થીઓ પ્રસ્તુત સામગ્રી સંબંધિત આધુનિક ખ્યાલોનો અભ્યાસ કરે છે.
એ નોંધવું જોઈએ કે ઘર્ષણ બળની તીવ્રતા સમીકરણોથી નહીં, પરંતુ અસમાનતાઓથી નક્કી થાય છે; તેથી, જ્યારે સંતુલન સ્થિતિ અને ઘર્ષણ બળની અનુરૂપ તીવ્રતા બંને અનિશ્ચિત રહે છે અને પ્રારંભિક લોડિંગ પરિસ્થિતિઓ પર પણ આધાર રાખે છે ત્યારે એક કેસ શક્ય છે. સમસ્યા ચાલુ છે પ્રાયોગિક નિર્ધારણવિવિધ સંસ્થાઓના ઘર્ષણ ગુણાંક, તેમજ વિવિધ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ તેના ફેરફારોનો અભ્યાસ * પણ ઔદ્યોગિક મિકેનિક્સ ક્ષેત્ર સાથે સંબંધિત છે. શરીરની ગતિ પર ઘર્ષણ ગુણાંકની નિર્ભરતાના નિર્ધારણને પણ નિશ્ચિતપણે સ્પષ્ટ કરી શકાય નહીં.
મૂળભૂત રીતે, શરીરની વધતી ઝડપ સાથે ઘર્ષણ ગુણાંકની તીવ્રતા ઘટે છે; ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રેનને રોકવા માટે, તમે વ્હીલ્સને ફરતા અટકાવવા માટે તરત જ બ્રેક લગાવી શકતા નથી, જેથી તેમની સ્લાઇડિંગ ગતિ ટ્રેનની ઝડપ જેટલી હોય; ક્રમિક બ્રેકિંગ સાથે; સ્લાઇડિંગ સ્પીડ ઘટાડીને, ટ્રેન નોંધપાત્ર રીતે સ્ટોપ પર મુસાફરી કરે છે ટૂંકા અંતરનિષ્ફળતા માટે બ્રેકિંગ કરતાં. એકદમ કઠોર શરીરની સ્થિતિ તમામ સંતુલન સમસ્યાઓને હલ કરવાની મંજૂરી આપતી નથી.
એક ઉત્તમ ઉદાહરણ એ છે કે ટેબલ બોર્ડ પર તેના મધ્ય સિવાયના અન્ય કોઈ બિંદુએ પડેલા લોડની ક્રિયા હેઠળ, ચાર પગ પર, સરળ આડી પ્લેન પર ઊભા રહેલા ટેબલની સપોર્ટ પ્રતિક્રિયાઓ નક્કી કરવાની સમસ્યા છે. ભૌમિતિક સ્ટેટિક્સમાં ચાર અજાણ્યાઓ નક્કી કરવા માટે માત્ર ત્રણ સમીકરણો છે. ખૂટતું સમીકરણ મેળવી શકાય છે જો આપણે ટેબલના પગને સ્થિતિસ્થાપક સળિયા તરીકે ધ્યાનમાં લઈએ જે લાગુ પડતા ભારની ક્રિયા અને પગની સપોર્ટ પ્રતિક્રિયાઓ હેઠળ સંકુચિત થઈ શકે છે; જથ્થાઓ થી પગની વિકૃતિઅભિનય દળો (પગની પ્રતિક્રિયાઓ) ના પ્રમાણસર હોય છે, તો પછી જો આપણે ચારેય પગના છેડાની હિલચાલ વચ્ચેનો સંબંધ શોધીએ, તો આપણે ખૂટતું ચોથું સમીકરણ મેળવી શકીએ છીએ.
એકદમ નક્કર શરીર- બીજો સંદર્ભ પદાર્થ મિકેનિક્સની સાથે સામગ્રી બિંદુ. એકદમ કઠોર શરીરનું મિકેનિક્સ ભૌતિક બિંદુઓના મિકેનિક્સ માટે સંપૂર્ણપણે ઘટાડી શકાય તેવું છે (સુપરઇમ્પોઝ્ડ સાથે જોડાણો), પરંતુ તેની પોતાની સામગ્રી છે (ઉપયોગી વિભાવનાઓ અને સંબંધો કે જે એકદમ કઠોર બોડી મોડેલના માળખામાં ઘડવામાં આવી શકે છે), જે મહાન સૈદ્ધાંતિક અને વ્યવહારુ રસ ધરાવે છે.
મૂળભૂત વ્યાખ્યાઓ
એકદમ નક્કર શરીર- મોડેલ ખ્યાલ શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સ, બિંદુઓના સમૂહને દર્શાવતા, વર્તમાન સ્થિતિઓ વચ્ચેનું અંતર બદલાતું નથી, પછી ભલેને આ શરીરને ચળવળ દરમિયાન ગમે તે પ્રભાવને આધિન કરવામાં આવે. (તેથી, એકદમ કઠોર શરીર તેના આકારને બદલતું નથી અને લોકોના વિતરણને યથાવત જાળવી રાખે છે).
એકદમ નક્કર શરીર - યાંત્રિક સિસ્ટમ, માત્ર કર્યા પ્રગતિશીલઅને રોટેશનલ સ્વતંત્રતાની ડિગ્રી. "કઠિનતા" નો અર્થ એ છે કે શરીર ન હોઈ શકે વિકૃત, એટલે કે, સિવાય અન્ય કોઈ ઊર્જા શરીરમાં ટ્રાન્સફર કરી શકાતી નથી ગતિ ઊર્જાઅનુવાદાત્મક અથવા રોટેશનલ ગતિ.
એકદમ નક્કર શરીર- શરીર ( સિસ્ટમ), જેમાંથી કોઈપણ બિંદુઓની સંબંધિત સ્થિતિ બદલાતી નથી, પછી ભલે તે કોઈપણ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે.
આમ, એકદમ કઠોર શરીરનું વર્તમાન રૂપરેખાંકન સંપૂર્ણપણે નિર્ધારિત થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, તેની સાથે સખત રીતે સંકળાયેલી કાર્ટેશિયન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમની સ્થિતિ દ્વારા (ઘણીવાર તેનું મૂળ તેની સાથે સુસંગત બને છે. સમૂહનું કેન્દ્રશરીર).
ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં મફતએકદમ કઠોર શરીર (એટલે કે નક્કર શરીર કે જેના પર કોઈ બાહ્ય નથી સંચાર) સામાન્ય રીતે સ્વતંત્રતાના 6 ડિગ્રી હોય છે: ત્રણ અનુવાદાત્મક અને ત્રણ રોટેશનલ . અપવાદ છે ડાયટોમિક પરમાણુઅથવા - ક્લાસિકલ મિકેનિક્સની ભાષામાં - નક્કર કર્નલશૂન્ય જાડાઈ; આવી સિસ્ટમમાં સ્વતંત્રતાની માત્ર બે રોટેશનલ ડિગ્રી હોય છે.
કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, એકદમ કઠોર શરીર પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં નથી, જો કે, ઘણા કિસ્સાઓમાં, જ્યારે શરીરની વિકૃતિ નાની હોય છે અને તેની અવગણના કરી શકાય છે, ત્યારે વાસ્તવિક શરીરને (આશરે) ઉકેલ માટે પૂર્વગ્રહ વિના એકદમ કઠોર શરીર તરીકે ગણવામાં આવે છે. સમસ્યાની.
અંદર સાપેક્ષ મિકેનિક્સએકદમ કઠોર શરીરનો ખ્યાલ આંતરિક રીતે વિરોધાભાસી છે, જે દર્શાવે છે, ખાસ કરીને, Ehrenfest વિરોધાભાસ. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, એકદમ કઠોર બોડી મોડલ ઝડપી હલનચલન (પ્રકાશની ગતિ સાથે ગતિમાં તુલનાત્મક) તેમજ ખૂબ જ મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રના કિસ્સામાં લાગુ પડતું નથી. .
એકદમ કઠોર શરીરનું ગતિશાસ્ત્ર
હલનચલન કરતા એકદમ કઠોર શરીરના બિંદુઓના વેગનું વિતરણ આના દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે યુલરનું સૂત્ર . વેગ વિતરણની સમસ્યાઓ હલ કરતી વખતે, તે ખૂબ ઉપયોગી પણ હોઈ શકે છે વેગ અંદાજો પર ગ્રાશોફનું પ્રમેય, સામાન્ય રીતે આની જેમ ઘડવામાં આવે છે: "આ બિંદુઓને જોડતી સીધી રેખા પર સખત શરીરના બે મનસ્વી બિંદુઓના વેગના અનુમાન એકબીજા સાથે સમાન છે" .
કઠોર શરીરની ગતિશીલતા
એકદમ કઠોર શરીરની ગતિશીલતા તેના કુલ દ્વારા સંપૂર્ણપણે નક્કી થાય છે સમૂહ, સ્થિતિ સમૂહનું કેન્દ્રઅને જડતા ટેન્સર(જ્યારે ભૌતિક બિંદુની ગતિશીલતા તેના સ્પષ્ટીકરણ દ્વારા સંપૂર્ણપણે નક્કી કરવામાં આવે છે સમૂહ); અલબત્ત, આનો અર્થ એ છે કે તમામ બાહ્ય દળો અને બાહ્ય જોડાણો આપવામાં આવે છે (અને તે બદલામાં, શરીરના આકાર અથવા તેના ભાગો, વગેરે પર આધાર રાખે છે). એકદમ કઠોર શરીરના સામૂહિક વિતરણની વિગતો તેની હિલચાલને કોઈપણ રીતે અસર કરતી નથી. ; જો તમે કોઈક રીતે એકદમ કઠોર શરીરની અંદર માસને એવી રીતે પુનઃવિતરિત કરો છો કે દળના કેન્દ્રની સ્થિતિ અને શરીરના જડતાના ટેન્સરમાં ફેરફાર થતો નથી, તો આપેલ બાહ્ય દળો હેઠળ કઠોર શરીરની ગતિ બદલાશે નહીં ( જો કે, સામાન્ય રીતે કહીએ તો, કઠોર શરીરમાં આંતરિક તાણ પોતે જ બદલાશે) .
ખાસ વ્યાખ્યાઓ
પ્લેનમાં એકદમ કઠોર શરીર કહેવાય છે ફ્લેટ રોટેટર . તેમાં 3 ડિગ્રી સ્વતંત્રતા છે: બે અનુવાદાત્મક અને એક રોટેશનલ.
એકદમ કઠોર શરીર મૂકવામાં આવ્યું છે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રઅને નિશ્ચિત આડી ધરીની આસપાસ ફરવા સક્ષમ કહેવાય છે ભૌતિક લોલક .
એક નિશ્ચિત બિંદુ સાથે એકદમ કઠોર શરીર, પરંતુ ફરવા માટે સક્ષમ, કહેવાય છે ટોચની જેમ .
કોણીય વેગ- ભૌતિક જથ્થો છે સ્યુડોવેક્ટર (અક્ષીય વેક્ટર)અને લાક્ષણિકતા ઝડપ પરિભ્રમણ સામગ્રી બિંદુપરિભ્રમણના કેન્દ્રની આસપાસ. કોણીય વેગ વેક્ટર તીવ્રતામાં સમાન છે ખૂણોએકમ સમય દીઠ પરિભ્રમણના કેન્દ્રની આસપાસ બિંદુનું પરિભ્રમણ:
અને સાથે નિર્દેશિત પરિભ્રમણ અક્ષઅનુસાર જીમલેટ નિયમ, એટલે કે, જે દિશામાં તેને સ્ક્રૂ કરવામાં આવશે જીમલેટજમણા હાથના થ્રેડ સાથે, જો તે સમાન દિશામાં ફેરવાય છે.
એકમમાં અપનાવવામાં આવેલ કોણીય વેગ ઇન્ટરનેશનલ સિસ્ટમ ઓફ યુનિટ્સ (SI)અને સિસ્ટમ જીએચએસ - રેડિયનવી મને એક સેકન્ડ આપો. (નૉૅધ: રેડિયન, કોણ માપનના કોઈપણ એકમોની જેમ, ભૌતિક રીતે પરિમાણહીન છે, તેથી કોણીય વેગનું ભૌતિક પરિમાણ સરળ છે). ટેકનોલોજીમાં પણ વપરાય છે આરપીએમપ્રતિ સેકન્ડ, ઘણી ઓછી વાર - ડિગ્રીપ્રતિ સેકન્ડ, કરાપ્રતિ સેકન્ડ. કદાચ, ટેક્નોલૉજીમાં મોટાભાગે પ્રતિ મિનિટ ક્રાંતિનો ઉપયોગ થાય છે - આ તે સમયથી આવે છે જ્યારે ઓછી ઝડપની પરિભ્રમણ ઝડપ વરાળ એન્જિનસમયના એકમ દીઠ ક્રાંતિની સંખ્યાની ગણતરી કરીને, ફક્ત "મેન્યુઅલી" નિર્ધારિત.
કોણીય વેગ સાથે ફરતા (એકદમ) સખત શરીરના કોઈપણ બિંદુના (ત્વરિત) વેગનો વેક્ટર સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
શરીરના પરિભ્રમણની ધરી પર સ્થિત મૂળમાંથી આપેલ બિંદુ સુધી ત્રિજ્યા વેક્ટર ક્યાં છે અને ચોરસ કૌંસ સૂચવે છે વેક્ટર ઉત્પાદન. ચોક્કસ અંતરે એક બિંદુની રેખીય વેગ (વેગ વેક્ટરની તીવ્રતા સાથે સુસંગત) ત્રિજ્યા) પરિભ્રમણના અક્ષમાંથી નીચે પ્રમાણે ગણતરી કરી શકાય છે: જો રેડિયનને બદલે ખૂણાના અન્ય એકમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો છેલ્લા બે સૂત્રોમાં એક ગુણક દેખાશે જે એક સમાન નથી.
સમતલ પરિભ્રમણના કિસ્સામાં, એટલે કે, જ્યારે શરીરના બિંદુઓના તમામ વેગ વેક્ટર એક જ સમતલમાં (હંમેશા) આવેલા હોય છે ("પરિભ્રમણનું વિમાન"), શરીરનો કોણીય વેગ હંમેશા આ સમતલને લંબરૂપ હોય છે, અને હકીકત - જો પરિભ્રમણનું પ્લેન જાણીતું હોય તો - તેને સ્કેલર દ્વારા બદલી શકાય છે - પરિભ્રમણના પ્લેન પર ઓર્થોગોનલ ધરી પર પ્રક્ષેપણ. આ કિસ્સામાં, પરિભ્રમણની ગતિશાસ્ત્ર ખૂબ જ સરળ છે, પરંતુ સામાન્ય કિસ્સામાં, કોણીય વેગ સમય જતાં ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં દિશા બદલી શકે છે, અને આવા સરળ ચિત્ર કામ કરતું નથી.
વ્યુત્પન્નદ્વારા કોણીય વેગ સમયત્યાં છે કોણીય પ્રવેગક.
સતત કોણીય વેગ વેક્ટર સાથેની હિલચાલ કહેવામાં આવે છે યુનિફોર્મરોટેશનલ ગતિ (આ કિસ્સામાં, કોણીય પ્રવેગક શૂન્ય છે).
કોણીય વેગ (મુક્ત વેક્ટર તરીકે ગણવામાં આવે છે) બધામાં સમાન છે ઇનર્શિયલ રેફરન્સ સિસ્ટમ્સ, સંદર્ભની ઉત્પત્તિની સ્થિતિ અને તેની હિલચાલની ગતિમાં ભિન્નતા, પરંતુ એકબીજાની સાપેક્ષ રીતે એકસરખી રીતે સરખી રીતે અને ભાષાંતરિત રીતે આગળ વધી રહી છે, જો કે, આ જડતા સંદર્ભ પ્રણાલીઓ સમાન વિશિષ્ટ પરિભ્રમણના અક્ષ અથવા કેન્દ્રની સ્થિતિમાં ભિન્ન હોઈ શકે છે. સમયની એક જ ક્ષણે શરીર (એટલે કે, તે કોણીય વેગના "એપ્લીકેશનનો બિંદુ" અલગ હશે).
ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં એક જ બિંદુની હિલચાલના કિસ્સામાં, તમે પસંદ કરેલ બિંદુની તુલનામાં આ બિંદુના કોણીય વેગ માટે અભિવ્યક્તિ લખી શકો છો. મૂળ:
ક્યાં - ત્રિજ્યા વેક્ટરબિંદુઓ (મૂળમાંથી), - ઝડપઆ બિંદુ. - વેક્ટર ઉત્પાદન, -સ્કેલર ઉત્પાદનવેક્ટર જો કે, આ સૂત્ર વિશિષ્ટ રીતે કોણીય વેગ નક્કી કરતું નથી (એક એક બિંદુના કિસ્સામાં, તમે વ્યાખ્યા પ્રમાણે યોગ્ય હોય તેવા અન્ય વેક્ટર પસંદ કરી શકો છો, અન્યથા - મનસ્વી રીતે - પરિભ્રમણની અક્ષની દિશા પસંદ કરીને), અને સામાન્ય કેસ માટે (જ્યારે શરીરમાં એક કરતાં વધુ ભૌતિક બિંદુઓનો સમાવેશ થાય છે) - આ સૂત્ર સમગ્ર શરીરના કોણીય વેગ માટે સાચું નથી (કારણ કે તે દરેક બિંદુ માટે અલગ અલગ આપે છે, અને જ્યારે એકદમ કઠોર શરીર ફરે છે, ત્યારે કોણીય વેગના વેક્ટર તેના તમામ બિંદુઓનું પરિભ્રમણ એકરુપ છે). આ બધા સાથે, દ્વિ-પરિમાણીય કિસ્સામાં (વિમાન પરિભ્રમણનો કેસ) આ સૂત્ર તદ્દન પર્યાપ્ત, અસ્પષ્ટ અને સાચો છે, કારણ કે આ ચોક્કસ કિસ્સામાં પરિભ્રમણ અક્ષની દિશા સ્પષ્ટપણે વિશિષ્ટ રીતે નિર્ધારિત છે.
