न्यूटन के गति के नियम (Newton’s Laws of Motion)

हिंदी (Hindi)

परिचय

न्यूटन के गति के नियम भौतिक विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण अध्यायों में से एक हैं। रेलवे NTPC, Group D, ALP, JE, SSC तथा अन्य प्रतियोगी परीक्षाओं में इस अध्याय से प्रतिवर्ष प्रश्न पूछे जाते हैं।

इन नियमों को महान वैज्ञानिक Isaac Newton ने 1687 में प्रस्तुत किया था।

ये नियम वस्तुओं की गति, बल, त्वरण, संवेग तथा गुरुत्वाकर्षण को समझने का आधार हैं।

1. बल (Force)

किसी वस्तु की स्थिति या गति में परिवर्तन करने वाले कारण को बल कहते हैं।

बल का SI मात्रक = Newton (N)

बल का सूत्र = F = ma

जहाँ,

F = बल

m = द्रव्यमान

a = त्वरण

बल के प्रभाव

1. स्थिर वस्तु को गतिमान करना
2. गतिमान वस्तु को रोकना
3. दिशा बदलना
4. आकार बदलना

2. जड़त्व (Inertia)

किसी वस्तु का वह गुण जिसके कारण वह अपनी वर्तमान अवस्था को बदलने का विरोध करती है, जड़त्व कहलाता है।

जड़त्व के प्रकार

1. विश्राम का जड़त्व

स्थिर वस्तु स्थिर रहना चाहती है।

उदाहरण:

बस के अचानक चलने पर यात्री पीछे की ओर झुक जाते हैं।

2. गति का जड़त्व

गतिमान वस्तु गति में रहना चाहती है।

उदाहरण:

चलती बस अचानक रुकने पर यात्री आगे गिरते हैं।

3. दिशा का जड़त्व

वस्तु अपनी दिशा बनाए रखना चाहती है।

उदाहरण:

तेज मोड़ पर यात्री बाहर की ओर झुकते हैं।

3. न्यूटन का प्रथम गति नियम

यदि किसी वस्तु पर कोई बाहरी असंतुलित बल कार्य नहीं कर रहा हो, तो वस्तु स्थिर रहेगी या समान वेग से सीधी रेखा में चलती रहेगी।

इसे जड़त्व का नियम भी कहते हैं।

महत्वपूर्ण उदाहरण

कालीन झटकने पर धूल निकलना

धूल अपनी अवस्था बनाए रखना चाहती है।

पेड़ हिलाने पर फल गिरना

फल स्थिर रहना चाहते हैं जबकि पेड़ हिलता है।

बस के अचानक रुकने पर आगे झटका लगना

शरीर गति में रहना चाहता है।

4. न्यूटन का द्वितीय गति नियम

किसी वस्तु के संवेग परिवर्तन की दर उस पर लगाए गए बल के समानुपाती होती है।

बल का सूत्र = F = ma

संवेग (Momentum)

संवेग = द्रव्यमान × वेग

सूत्र = p = mv

जहाँ,

p = संवेग

m = द्रव्यमान

v = वेग

महत्वपूर्ण तथ्य

1. अधिक बल लगाने पर अधिक त्वरण उत्पन्न होता है।
2. अधिक द्रव्यमान होने पर त्वरण कम होता है।
3. बल की दिशा में ही त्वरण उत्पन्न होता है।

5. न्यूटन का तृतीय गति नियम

प्रत्येक क्रिया के बराबर एवं विपरीत दिशा में प्रतिक्रिया होती है।

उदाहरण

बंदूक चलाने पर पीछे झटका लगना

गोली आगे जाती है और बंदूक पीछे आती है।

रॉकेट का उड़ना

गैस नीचे निकलती है और रॉकेट ऊपर उठता है।

नाव से उतरते समय नाव पीछे हटती है

तैरना

मनुष्य पानी को पीछे धकेलता है और स्वयं आगे बढ़ता है।

6. घर्षण बल (Friction)

दो सतहों के संपर्क में आने पर गति का विरोध करने वाले बल को घर्षण कहते हैं।

घर्षण के लाभ

1. चलना संभव होता है।
2. वाहन सड़क पर चलते हैं।
3. ब्रेक कार्य करते हैं।
4. लिखना संभव होता है।

घर्षण की हानियाँ

1. मशीनों में गर्मी उत्पन्न होती है।
2. ऊर्जा की हानि होती है।
3. मशीनों के भाग घिसते हैं।

7. द्रव्यमान और भार में अंतर

द्रव्यमान (Mass)

1. पदार्थ की मात्रा
2. हर स्थान पर समान रहता है
3. kg में मापा जाता है

भार (Weight)

1. गुरुत्वाकर्षण बल
2. स्थान बदलने पर बदलता है
3. Newton में मापा जाता है

भार का सूत्र = W = mg

जहाँ,

W = भार

m = द्रव्यमान

g = गुरुत्वीय त्वरण

8. गुरुत्वाकर्षण (Gravitation)

दो वस्तुओं के बीच लगने वाले आकर्षण बल को गुरुत्वाकर्षण कहते हैं।

Isaac Newton ने गुरुत्वाकर्षण का नियम दिया।

सूत्र = F = Gm1m2/r²

जहाँ,

G = गुरुत्वीय नियतांक

m1 और m2 = वस्तुओं के द्रव्यमान

r = दूरी

9. मुक्तपतन (Free Fall)

जब कोई वस्तु केवल गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में गिरती है, तो उसे मुक्तपतन कहते हैं।

गुरुत्वीय त्वरण का मान = 9.8 m/s²

Railway Exams Important Facts

1. प्रथम गति नियम = जड़त्व का नियम
2. द्वितीय गति नियम = F = ma
3. तृतीय गति नियम = Action and Reaction
4. बल की SI इकाई = Newton
5. संवेग की इकाई = kg m/s
6. g का मान = 9.8 m/s²

महत्वपूर्ण प्रश्न

प्रश्न 1

रॉकेट किस नियम पर कार्य करता है?

उत्तर: न्यूटन का तृतीय गति नियम

प्रश्न 2

बल की SI इकाई क्या है?

उत्तर: Newton

प्रश्न 3

संवेग का सूत्र क्या है?

उत्तर: p = mv

प्रश्न 4

गुरुत्वीय त्वरण का मान कितना होता है?

उत्तर: 9.8 m/s²

प्रश्न 5

जड़त्व का नियम किसे कहते हैं?

उत्तर: न्यूटन का प्रथम गति नियम

English

Newton’s Laws of Motion

Introduction

Newton’s Laws of Motion are among the most important topics in Physics for Railway exams such as RRB NTPC, Group D, ALP, JE, and SSC.

These laws were proposed by Isaac Newton in 1687.

They explain motion, force, acceleration, momentum, inertia, and gravitation.

1. Force

A force is an external agent that changes or tends to change the state of rest or motion of an object.

SI unit of force = Newton (N)

Formula = F = ma

Where,

F = Force

m = Mass

a = Acceleration

Effects of Force

1. Makes a stationary object move
2. Stops a moving object
3. Changes direction
4. Changes shape

2. Inertia

The property of a body to resist change in its state is called inertia.

Types of Inertia

1. Inertia of Rest

A stationary body tends to remain stationary.

2. Inertia of Motion

A moving body tends to continue moving.

3. Inertia of Direction

A body tends to maintain its direction.

3. Newton’s First Law

A body remains at rest or in uniform motion unless acted upon by an external unbalanced force.

It is also called the Law of Inertia.

4. Newton’s Second Law

The rate of change of momentum is directly proportional to the applied force.

Formula = F = ma

Momentum

Momentum = Mass × Velocity

Formula = p = mv

Where,

p = Momentum

m = Mass

v = Velocity

5. Newton’s Third Law

For every action, there is an equal and opposite reaction.

Examples

1. Recoil of a gun
2. Rocket propulsion
3. Swimming
4. Walking

6. Friction

The force opposing motion between two surfaces in contact is called friction.

Advantages

1. Helps in walking
2. Vehicles move due to friction
3. Brakes work because of friction

Disadvantages

1. Produces heat
2. Causes wear and tear
3. Wastes energy

7. Difference Between Mass and Weight

Mass

1. Amount of matter
2. Constant everywhere
3. Measured in kg

Weight

1. Gravitational force
2. Changes with location
3. Measured in Newton

Formula = W = mg

8. Gravitation

The attractive force between two masses is called gravitation.

Formula = F = Gm1m2/r²

9. Free Fall

When a body falls under gravity alone, it is called free fall.

Value of g = 9.8 m/s²

Important Railway Exam Facts

1. First Law = Law of Inertia
2. Second Law = F = ma
3. Third Law = Action and Reaction
4. SI unit of Force = Newton
5. Unit of Momentum = kg m/s
6. Value of g = 9.8 m/s²

Important Questions

Q1. Rocket works on which law?

Answer: Newton’s Third Law

Q2. What is the SI unit of force?

Answer: Newton

Q3. What is the formula of momentum?

Answer: p = mv

Q4. What is the value of g?

Answer: 9.8 m/s²

Q5. Which law is called the law of inertia?

Answer: Newton’s First Law