ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਕੀ ਹੈ?
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਕੁੱਲ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚੱਲ ਰਹੀ ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਸਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੇ ਬਿਨਾਂ, ਵਸਤੂ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ‘ਚ ਚਲੇਗੀ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ
- ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਇੱਕ ਅਸਲੀ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਕਿ ਇਹ ਕੋਈ ਸੰਪਰਕ ਬਲ ਨਹੀਂ ਹੈ।
- ਇਹ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵੇਗ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਦੀ ਹੈ।
- ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਜਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ ਹੋਵੇਗੀ, ਉਸਨੂੰ ਚੱਕਰ ‘ਚ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਚੱਕਰ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਜਿੰਨਾ ਛੋਟਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਚੱਕਰ ‘ਚ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਗਣਨਾ
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸੂਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:
$$ F_c = mv^2/r $$
ਜਿੱਥੇ:
- F$_c$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਹੈ
- m ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
- v ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ (m/s) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
- r ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਚੱਕਰ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਹੈ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ ਜਿਸਦੇ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਇਹ ਇੱਕ ਅਸਲੀ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚੱਲ ਰਹੀਆਂ ਵਸਤੂਆਂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ। ਕੁਝ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
1. ਮੋੜ ਲੈਂਦੀ ਕਾਰ
ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਕਾਰ ਮੋੜ ਲੈਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਟਾਇਰਾਂ ਅਤੇ ਸੜਕ ਵਿਚਕਾਰ ਘਰਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਾਰ ਜਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ ਚੱਲ ਰਹੀ ਹੋਵੇਗੀ, ਕਾਰ ਨੂੰ ਸੜਕ ‘ਤੇ ਫਿਸਲਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ।
2. ਰੱਸੀ ‘ਤੇ ਗੇਂਦ ਘੁਮਾਉਂਦਾ ਵਿਅਕਤੀ
ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਵਿਅਕਤੀ ਰੱਸੀ ‘ਤੇ ਗੇਂਦ ਘੁਮਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਰੱਸੀ ਵਿੱਚ ਤਣਾਅ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਰੱਸੀ ਜਿੰਨੀ ਲੰਬੀ ਹੋਵੇਗੀ, ਗੇਂਦ ਨੂੰ ਉੱਡਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ।
3. ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਕੱਟਦਾ ਗ੍ਰਹਿ
ਕਿਸੇ ਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਕੱਟਦਾ ਰੱਖਣ ਵਾਲਾ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਰਜ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸੂਰਜ ਜਿੰਨਾ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਹੋਵੇਗਾ ਅਤੇ ਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਵੀ ਪੱਥ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਉੱਨੀ ਹੀ ਤੇਜ਼ ਗਤੀ ਨਾਲ ਚੱਕਰ ਕੱਟਣਾ ਪਵੇਗਾ।
4. ਧਰਤੀ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਕੱਟਦਾ ਉਪਗ੍ਰਹਿ
ਕਿਸੇ ਉਪਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਧਰਤੀ ਦੁਆਲੇ ਚੱਕਰ ਕੱਟਦਾ ਰੱਖਣ ਵਾਲਾ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਧਰਤੀ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਪਗ੍ਰਹਿ ਧਰਤੀ ਤੋਂ ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਬਲ ਉੱਨਾ ਹੀ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੋਵੇਗਾ ਅਤੇ ਉਪਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਵੀ ਪੱਥ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਉੱਨੀ ਹੀ ਧੀਮੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਚੱਕਰ ਕੱਟਣਾ ਪਵੇਗਾ।
5. ਲੂਪ ਵਿੱਚ ਚੱਕਰ ਕੱਟਦਾ ਰੋਲਰ ਕੋਸਟਰ
ਕਿਸੇ ਰੋਲਰ ਕੋਸਟਰ ਨੂੰ ਲੂਪ ਵਿੱਚ ਚੱਕਰ ਕੱਟਦਾ ਰੱਖਣ ਵਾਲਾ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਟਰੈਕ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਰੋਲਰ ਕੋਸਟਰ ਜਿੰਨਾ ਤੇਜ਼ ਚੱਲ ਰਿਹਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਉਸਨੂੰ ਟਰੈਕ ਤੋਂ ਉੱਡਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ।
ਇਹ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀਆਂ ਸਿਰਫ਼ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ। ਕੁਦਰਤ ਅਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਹੋਰ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਮਿਲ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਬਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
$$F_c = mv^2/r$$
ਜਿੱਥੇ:
- $F_c$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਹੈ
- $m$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
- $v$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ (m/s) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
- $r$ ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਹੈ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸਿੱਧਾ ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦੇ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਵਸਤੂ ਜਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ ਚੱਲ ਰਹੀ ਹੋਵੇਗੀ ਜਾਂ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਜਿੰਨਾ ਛੋਟਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਉੱਨਾ ਹੀ ਵੱਧ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਦੇ ਉਪਯੋਗ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਰੋਲਰ ਕੋਸਟਰਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਮਨੋਰੰਜਨ ਪਾਰਕ ਸਵਾਰੀਆਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ
- ਉਪਗ੍ਰਹਿਆਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਅੰਤਰਿਕਸ਼ ਯਾਨਾਂ ‘ਤੇ ਬਲਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
- ਘੁੰਮਣ ਵਾਲੀਆਂ ਮਸ਼ੀਨਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂਆਂ ‘ਤੇ ਬਲਾਂ ਦਾ ਨਿਰਧਾਰਨ ਕਰਨਾ
- ਗ੍ਰਹਿਆਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖਗੋਲੀ ਪਿੰਡਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨਾ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ ਜਿਸਦੇ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ, ਖਗੋਲ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਉਪਯੋਗ ਹਨ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਸੂਤਰ ਦੀ ਵਿਉਂਤਪਤੀ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਗੁਣਾ ਉਸਦੇ ਵੇਗ ਦੇ ਵਰਗ ਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਨਾਲ ਵੰਡਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਸੂਤਰ
$$F_c = mv^2/r$$
ਜਿੱਥੇ:
- $F_c$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਹੈ
- $m$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
- $v$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ (m/s) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
- $r$ ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਚੱਕਰ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਹੈ
ਵਿਉਂਤਪਤੀ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਨੂੰ ਨਿਊਟਨ ਦੇ ਗਤੀ ਦੇ ਦੂਜੇ ਨਿਯਮ ਤੋਂ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦਾ ਵੇਗ ਉਸ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਹੇ ਕੁੱਲ ਬਲ ਨੂੰ ਉਸਦੇ ਪੁੰਜ ਨਾਲ ਵੰਡਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਕਿਸੇ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚੱਲ ਰਹੀ ਵਸਤੂ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਵੇਗ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵੇਗ ਦੇ ਵਰਗ ਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਨਾਲ ਵੰਡਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ, ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਿਹਾ ਕੁੱਲ ਬਲ ਵੀ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਗੁਣਾ ਉਸਦੇ ਵੇਗ ਦੇ ਵਰਗ ਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਨਾਲ ਵੰਡਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਬਲ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਣ
ਇੱਕ 1-kg ਦੀ ਵਸਤੂ 2 ਮੀਟਰ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ 3 m/s ਦੀ ਗਤੀ ਨਾਲ ਚੱਲ ਰਹੀ ਹੈ। ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਿਹਾ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਕੀ ਹੈ?
$$F_c = mv^2/r$$
$$F_c = (1 kg)(3 m/s)^2/2 m$$
$$F_c = 4.5 N$$
ਇਸ ਲਈ, ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰ ਰਿਹਾ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ 4.5 N ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਇਕਾਈ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਇਕਾਈ ਨਿਊਟਨ (N) ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਇਕਾਈ ਪ੍ਰਣਾਲੀ (SI) ਵਿੱਚ ਬਲ ਦੀ ਮਾਨਕ ਇਕਾਈ ਹੈ।
ਇਕਾਈ ਦੀ ਵਿਉਂਤਪਤੀ
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਨੂੰ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
$$F_c = mv^2/r$$
ਜਿੱਥੇ:
- $F_c$ ਨਿਊਟਨ (N) ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਹੈ
- $m$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
- $v$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ (m/s) ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
- $r$ ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਹੈ
ਇਸ ਸਮੀਕਰਨ ਤੋਂ, ਅਸੀਂ ਦੇਖ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਇਕਾਈ ਹੈ:
$$N = kg \cdot m/s^2$$
ਨਿਊਟਨ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਮਾਨਕ ਇਕਾਈ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਬਲ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚੱਲ ਰਹੀ ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਸਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ। ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਹਮੇਸ਼ਾ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਵਸਤੂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਕੋਈ ਵੀ ਹੋਵੇ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦਾ ਨਿਰਧਾਰਨ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦਾ ਨਿਰਧਾਰਨ ਕਰਨ ਲਈ, ਤੁਸੀਂ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਕਦਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹੋ:
- ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰੋ।
- ਵਸਤੂ ਤੋਂ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਇੱਕ ਰੇਖਾ ਖਿੱਚੋ।
- ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਇਸ ਰੇਖਾ ਦੇ ਨਾਲ, ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਦੋ ਅਜਿਹੇ ਬਲ ਹਨ ਜੋ ਅਕਸਰ ਇੱਕ-ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਉਲਝ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਦੋਵੇਂ ਗੋਲਾਕਾਰ ਗਤੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ, ਪਰ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇਹ ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਖਰੇ ਹਨ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਹਮੇਸ਼ਾ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਸਤੂ ਦੇ ਪੁੰਜ ਗੁਣਾ ਉਸਦੇ ਵੇਗ ਦੇ ਵਰਗ ਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਨਾਲ ਵੰਡਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
$$F_c = mv^2/r$$
ਜਿੱਥੇ:
- Fc ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਹੈ
- m ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
- v ਵਸਤੂ ਦਾ ਵੇਗ ਹੈ
- r ਚੱਕਰ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਹੈ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੇ ਬਿਨਾਂ, ਵਸਤੂ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਵਿੱਚ ਉੱਡ ਜਾਵੇਗੀ।
ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ
ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਦੂਰ ਧੱਕਦਾ ਹੋਇਆ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਕੋਈ ਅਸਲੀ ਬਲ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਬਲਕਿ ਇੱਕ ਜੜ੍ਹਤਾ ਬਲ ਹੈ। ਜੜ੍ਹਤਾ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹਨ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵੇਗ ਕਾਰਨ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਦੂਰ ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
$$F_c = -mv^2/r$$
ਜਿੱਥੇ:
- Fc ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਹੈ
- m ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
- v ਵਸਤੂ ਦਾ ਵੇਗ ਹੈ
- r ਚੱਕਰ ਦਾ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ ਹੈ
ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਰੱਖਣ ਨੂੰ ਹੋਰ ਵੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਇੱਥੇ ਦਿੱਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ:
- ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ:
- ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਕਿਸੇ ਗ੍ਰਹਿ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ
- ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਕਾਰ ਨੂੰ ਮੋੜ ਵਿੱਚ ਘੁਮਾਉਂਦਾ ਹੈ
- ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਰੱਸੀ ‘ਤੇ ਗੇਂਦ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ
- ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ:
- ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਕਾਰ ਦੇ ਤੇਜ਼ ਮੋੜ ਲੈਣ ‘ਤੇ ਵਿਅਕਤੀ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਧੱਕਦਾ ਹੈ
- ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਘੁੰਮਦੀ ਬਾਲਟੀ ਵਿੱਚੋਂ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਧੱਕਦਾ ਹੈ
- ਉਹ ਬਲ ਜੋ ਘੁੰਮਦੇ ਟਾਇਰ ਤੋਂ ਚਿੱਕੜ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਧੱਕਦਾ ਹੈ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਅਤੇ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਦੋ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਲ ਹਨ ਜੋ ਗੋਲਾਕਾਰ ਗਤੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ। ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ, ਜਦਕਿ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਦੂਰ ਧੱਕਦਾ ਹੋਇਆ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਜਦਕਿ ਕੇਂਦਰਤਿਆਗੀ ਬਲ ਨਹੀਂ ਹੈ।
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੇ ਉਪਯੋਗ
ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਉਹ ਬਲ ਹੈ ਜੋ ਗੋਲਾਕਾਰ ਪੱਥ ‘ਤੇ ਚੱਲ ਰਹੀ ਵਸਤੂ ‘ਤੇ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਸਨੂੰ ਚੱਕਰ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਦੇ ਕੁਝ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਉਪਯੋਗ ਇੱਥੇ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ:
1. ਸੜਕਾਂ ਦਾ ਬੈਂਕਿੰਗ:
ਮੋੜਦਾਰ ਸੜਕਾਂ ‘ਤੇ ਚੱਲ ਰਹੀਆਂ ਵਾਹਨਾਂ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਸੜਕ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਕਿਨਾਰੇ ਨੂੰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਕਿਨਾਰੇ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਉੱਚਾ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸੜਕਾਂ ਦਾ ਇਹ ਬੈਂਕਿੰਗ ਇੱਕ ਕੇਂਦਰਗਾਮੀ ਬਲ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਮੋੜ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵੱਲ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਵਾਹਨਾਂ ਦੇ ਬਾਹਰ ਵੱਲ ਫਿਸਲਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਦਾ ਮੁਕਾਬਲਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
BETA
