गति

गति कई प्रकार के होते हैं। यथा सरल रेखीय गति, वृत्तीय गति, असमान गति, समान गति, अनिश्चित या अनियंत्रित गति, नियंत्रित गति, इत्यादि।

सरल रेखीय गति

जब कोई वस्तु सरल रेखीय पथ पर गतिमान होती है, तो इसे सरल रेखीय गति कहते हैं।

उदाहरण : यदि एक साइकल सवार एक सीधी सड़क पर जा रहा है, तो साइकल सवार की गति, सरल रेखा में गति या सरल रेखीय गति कही जायेगी।

यदि एक लड़का एक फुटबॉल के मैदान के एक तरफ की रेखा के साथ साथ चल रहा है या दौड़ रहा है, तो यह सरल रेखीय गति कहलाती है।

एकसमान गति (Uniform Motion)

जब कोई वस्तु समान समयांतराल में समान दूरी तय करती है, तो उसकी गति को एकसमान गति (UNIFORM MOTION) कहा जाता है।

उदाहरण:

(a) मान लिया कि एक कार 1 km की दूरी प्रथम 10 मिनट में तय करती है तथा पुन: दूसरे 10 मिनट में भी 1 किलोमीटर की दूरी तय करती है। पुन: तीसरे 10 मिनट में भी 1 किलोमीटर की दूरी तय करती है। अर्थात यह कार प्रत्येक 10 मिनट में 1 किलोमीटर की दूरी तय करती है।

चूँकि यह कार प्रत्येक 10 मिनट में 1 किलोमीटर की दूरी तय करती है, तो इस स्थिति में कार की गति एकसमान गति (UNIFORM MOTION) कहलाती है।

(b) घड़ी की मिनट वाली सूई प्रत्येक एक घंटे में एक चक्कर पूरा करती है। वहीं घड़ी की घंटे वाली सूई प्रत्येक 12 घंटे में एक चक्कर पूरा करती है।

यहाँ चूँकि घड़ी की सूइयाँ समान समय अंतराल में समान दूरी तय करती है, अत: घड़ी की सूई की गति एकसमान गति (UNIFORM MOTION) है।

असमान गति (Non–Uniform Motion)

जब कोई वस्तु समान समय अंतराल में में असमान दूरी तय करती है, तो यह गति असमान गति (Non–Uniform motion) कहलाती है।

उदाहरण :

(a) एक कार एक भीड़ भाड़ वाले सड़क पर एक निश्चित समय अंतराल में कम दूरी तय करती है, जबकि वही कार उसी निश्चित समय अंतराल में बिना भीड़ वाले सड़क पर ज्यादा दूरी तय करती है। इस स्थिति में कार की गति असमान गति होती है।

(b) एक मक्खी का उड़ना असमान गति का एक उदाहरण है। क्योंकि मक्खी समान समय अंतराल में असमान दूरी तय करती है।

गति की दर का मापन (Measuring the Rate of Motion)

चाल (Speed)

गति की दर चाल (SPEED) कहलाती है। इकाई समय में तय की गई दूरी को गति की दर अर्थात चाल (SPEED) कहते हैं।

अत: दिये गये समय से उक्त समय में तय की गई दूरी को भाग करके चाल (SPEED) ज्ञात किया जाता है।

अत: चाल = ^दूरी/_समय

यहाँ चाल (SPEED) एक भौतिक राशि है।

चाल का SI मात्रक मीटर प्रति सेकेंड है।

चाल (SPEED) या गति की दर को m/s or m s^–1 द्वारा व्यक्त किया जाता है।

यहाँ दूरी को मीटर (m) में तथा समय को सेकेंड (s) में व्यक्त किया गया है।

चाल (SPEED) को सेंटीमीटर प्रति सेकेंड या cm/s या cm s^–1 में व्यक्त किया जाता है।

यहाँ दूरी को सेंटीमीटर में तथा समय को सेकेंड में व्यक्त किया गया है।

चाल (SPEED) को किलोमीटर प्रति घंटा या km/h या km hs^–1 में भी व्यक्त किया जाता है।

यहाँ दूरी को किलोमीटर में तथा समय को घंटा में व्यक्त किया गया है।

भारत में बसों, कार, ट्रेन, हवाई जहाज आदि की चाल को किलोमीटर प्रति घंटा (km/h) में व्यक्त किया जाता है।

औसत चाल (Average Speed)

यह आवश्यक नहीं है कि वस्तु एकसमान गति से चलती हो क्योंकि प्रायोगिक रूप से अधिकांश वस्तुओं की गति असमान होती है। इसलिय उन वस्तुओं की चाल जो कि असमान गति से चलती है को औसत चाल (AVERAGE SPEED) के द्वारा व्यक्त किया जाता है।

वस्तु की औसत चाल (AVERAGE SPEED) उसके द्वारा तय की गई कुल दूरी को कुल समयावधि से भाग देकर प्राप्त किया जाता है।

अत: औसत चाल = ^{तय की गयी कुल दूरी}/_{कुल समय}

प्राय: दूरी को अंग्रेजी के अक्षर s से निरूपित किया जाता है।

समय को अंग्रेजी के अक्षर t से निरूपित किया जाता है।

तथा चाल को अंग्रेजी के अक्षर v से निरूपित किया जाता है।

अत:

चाल, v = ^s/_t ------- (i)

जहाँ v = चाल, s = दूरी तथा t = समय है।

एकसमान वृतीय गति (Uniform Circular Motion)

किसी वस्तु की वृत्ताकार पथ के अनुरूप गति को वृतीय गति कहते हैं। एक धावक की वृताकार पथ पर गति, घड़ी के सूइयों की गति, चन्द्रमा का पृथ्वी के चारों ओर परिकर्मा की गति, पंखे के ब्लेड की गति, लट्टू की गति, आति वृताकार गति के उदाहरण हैं।

जब किसी वस्तु के वेग में परिवर्तन होता है, तो उस वस्तु की गति त्वरित गति कहलाती है। वेग में यह परिवर्तन वेग के परिमाण या गति की दिशा या दोनों के कारण हो सकता है। अर्थात यदि किसी वस्तु की चाल लगातार परिवर्तित हो रही है, या उसकी दिशा लगातार परिवर्तित हो रही है, या चाल और दिशा दोनों परिवर्तित हो रही है, तो वस्तु की गति त्वरित गति कहलाती है। अत: यदि कोई वस्तु वृत्ताकार पथ पर एकसमान चाल से चल रही है, तो भी उसकी दिशा लगातार बदल रही है। अत: एकसमान वृत्तीय गति एक त्वरित गति है।

वृत्तीय गति में चल रही एक वस्तु का वेग (Velocity of an object moving in circular motion)

मान लिया कि वृत्ताकार पथ जिसपर वस्तु चल रही है, की त्रिज्या = r

अत: उस वृत्ताकार पथ की परिधि (Circumference) = 2 π r

मान लिया वस्तु वृत्ताकार पथ का एक चक्कर t समय में पूरा करती है।

हम जानते हैं कि वेग (v) = ^दूरी / _समय

यहाँ वृत्तीय गति की स्थिति में दूरी = वृत्ताकार पथ की परिधि = 2 π r

तथा समय = t

अत: वेग (v) = ^{2 π r}/_t

⇒ v = ^{2 π r}/_t ------ (x)

जहाँ v = वेग, r = वृत्ताकार पथ की त्रिज्या, तथा t = एक चक्कर लगाने में लगा समय