Physics Material for Groups Exams : ఎక్కువ ప్రాధాన్యతను కలిగిన న్యూటన్‌ గమన నియమం?

యాంత్రిక శాస్త్రం
➢     వస్తువుల స్థితిగతులను అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని యాంత్రిక శాస్త్రం అంటారు.
➢     ఈ శాస్త్రానికి అరిస్టాటిల్‌ పితామహుడిగా పేరుగాంచారు.
     రేఖీయ చలనం: ఒక వస్తువు సరళరేఖ మార్గంలో ప్రయాణిస్తే దానిని రేఖీయ చలనం అంటారు.
ఉదా‘‘ రుజుమార్గంలో కదులుతున్న బస్సు లేదా రైలు రేఖీయ చలనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
ప్రాథమిక అంశాలు 
➢     దూరం: గమనంలో ఒక వస్తువు ప్రయా ణించే మార్గాన్ని దూరం అంటారు.
ప్రమాణాలు: సెంటీమీటర్, మీటర్స్‌ 
    (ఇది అంతర్జాతీయ ప్రమాణం)
➢     స్థానభ్రంశం: ఒక వస్తువు తొలిస్థానం, తుదిస్థానాలను కలిపే సరళరేఖను స్థాన భ్రంశం అంటారు.
ప్రమాణాలు: సెంటీమీటర్, మీటర్స్‌
➢     దూరం అనేది అదిశరాశి. ఎందుకంటే దూరం అనే భౌతిక రాశికి కేవలం పరిమాణం మాత్రమే ఉంటుంది. దిశ ఉండదు.
➢     స్థానభ్రంశం అనేది సదిశరాశి. ఎందు కంటే స్థానభ్రంశం అనే భౌతికరాశికి పరిమాణం, దిశ ఉంటాయి.
దూరం, స్థానభ్రంశంల మధ్య సంబంధాలు
➢     ఒక వస్తువు వృత్తాకార మార్గంలో ఒక భ్రమణం పూర్తిచేసిన తర్వాత అది ప్రయాణించే దూరం అనేది వృత్త పరిధికి సమానం.

➢    కాని స్థానభ్రంశం శూన్యంగా ఉంటుంది.

➢     ఎందుకంటే ఈ సందర్భంలో వస్తువు తొలిస్థానం, తుదిస్థానాలు ఒకదానితో మరొకటి ఏకీభవిస్తున్నాయి.
➢     ఒకవేళ వస్తువు అర్థభ్రమణాన్ని పూర్తి చేసిన తరువాత అది ప్రయాణించే దూరం S=pr, స్థానభ్రంశం S=2r వృత్త వ్యాసా నికి  సమానంగా ఉంటాయి.
➢     నిట్టనిలువుగా పైకి విసిరిన వస్తువు కొంత ఎత్తును పొందిన పిమ్మట తిరిగి తన య«థాస్థానాన్ని చేరుతుంది. ఈ సంద ర్భంలో వస్తువు ప్రయాణించే దూరం 
     S= 2h ; కానీ  
➢     ఒక వస్తువు సరళరేఖ మార్గంలో ప్రయా ణిస్తే.. అది ప్రయాణించే దూరం, పొందిన స్థానభ్రంశం పరస్పరం సమానంగా ఉంటాయి.

        
➢     ఒక వస్తువు క్రమరహిత మార్గంలో చలిస్తే అది ప్రయాణించిన దూరం ΄÷ందిన స్థానభ్రంశం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. 
        
➢     ఒక వస్తువు ప్రయాణించిన దూరం పొందిన స్థానభ్రంశానికి సమానంగా లేదా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అంతేకాని వస్తువు ప్రయాణించిన దూరం అనేది స్థానభ్రంశం కంటే ఎట్టిపరిస్థితుల్లో తక్కువగా ఉంటుంది.
వడి: గమనంలో ఉన్న వస్తువు నిర్దేశిత కాలంలో ప్రయాణించిన దూరాన్ని వడి అంటారు.
    వడి(V) = 

ప్రమాణాలు: సెం.మీ/ సెకన్‌ లేదా
         మీ./సెకన్‌    
        వడి అనేది అదిశరాశి
☛Follow our YouTube Channel (Click Here)
వేగం: గమనంలో ఉన్న ఒక వస్తువు నిర్దేశిత కాలంలో ΄÷ందిన స్థానభ్రంశాన్ని వేగం అంటారు.

    వేగం 
ప్రమాణాలు: సెం.మీ./ సెకన్‌ 
        (లేదా) మీ./సెకన్‌
    వేగం అనేది సదిశరాశి
త్వరణం: గమనంలో ఉన్న వస్తువు వేగంలోని మార్పురేటుని త్వరణం అంటారు.

       
ప్రమాణాలు: సెం.మీ/ సెకన్‌2 
         (లేదా) మీ/సెకన్‌2
త్వరణాన్ని 2 రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు
1. ధన త్వరణం: గమనంలో ఉన్న వస్తువు వేగంలో మార్పు రేటు పెరిగితే దానికి ధన త్వరణం ఉంటుంది.
2.    రుణ త్వరణం: గమనంలో ఉన్న వస్తువు వేగంలో మార్పు రేటు తగ్గితే దానికి రుణ త్వరణం ఉంటుంది.
➢     ఒక వస్తువు విరామస్థితిలో ఉన్నపుడు  
    
         లేదా  
    సమాన వేగంతో కదులుతున్నపుడు 
    
    ఆ వస్తువు త్వరణం శూన్యం.
రేఖీయ ద్రవ్యవేగం: గమనంలో ఉన్న వస్తువు ద్రవ్యరాశి, వేగాల లబ్దాన్ని రేఖీయ ద్రవ్యవేగం అంటారు.
        
        m → ద్రవ్యరాశి 
         వేగం
ప్రమాణాలు : గ్రామ్,సెం.మీ/సెకను 
☛ Follow our Instagram Page (Click Here)
           లేదా
           కిలోగ్రామ్, మీటర్‌/సెకన్‌
➢     రేఖీయ ద్రవ్యవేగం సదిశరాశి.
బలం: ఒక వస్తువు స్థితిని మార్చేది లేదా మార్చడానికి ప్రయత్నించే దాన్ని బలం అంటారు.
    బలం
 
    m→ ద్రవ్యరాశి
     → త్వరణం
ప్రమాణాలు : డైన్, న్యూటన్‌ 
         (ఇది అంతర్జాతీయ ప్రమాణం)
        1 న్యూటన్‌ = 105 డైన్స్‌
➢     బలం గురించి న్యూటన్‌ అనే శాస్త్రవేత్త అధ్యయనం చేసి వాటిని 2 రకాలుగా వర్గీకరించారు.
అంతర బలం: ప్రతి వస్తువు లేదా వ్యవస్థ లోపల ఉన్న బలాలను అంతర బలాలు అంటా రు. ఈ బలం వల్ల వస్తువు స్థితిలో ఎలాంటి  మార్పు ఉండదని న్యూటన్‌ ప్రతిదించారు.
ఉదా‘‘ ఒక బస్సు లోపల ఉన్న ప్రయాణికులు తమ ఎదుటి సీట్లపై బలాలను ప్రయో గించినప్పుడు ఆ బస్సు స్థితిలో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు.
బాహ్యబలం: ఒక వస్తువు మరో వస్తువుపై ప్రయోగించే బలాన్ని బాహ్యబలం అంటారు.
➢     ఈ బలం వల్ల వస్తువు స్థితిలో మార్పు రావచ్చు. లేదా మార్పు రావడానికి ప్రయ త్నించవచ్చు.
➢     Liftని కనుగొన్న శాస్త్రవేత్త otis

న్యూటన్‌ గమన నియమాలు: వస్తువుల చలనాన్ని అధ్యయనం చేసి వాటిని వివరించడానికి 16వ శతాబ్దంలో న్యూటన్‌ మూడు నియమాలను ప్రతి΄ాదించారు. వీటిని న్యూటన్‌ గమన నియమాలు అంటారు.
మొదటి నియమం లేదా జడత్వ నియమం
➢     బాహ్యబలాన్ని ప్రయోగించినంతవరకు విరామ స్థితిలో ఉన్న వస్తువు విరామ స్థితిలోను, గమనంలో ఉన్న వస్తువు సమవేగంతో రుజు మార్గంలో కదులు తుంది.
➢     ప్రతి వస్తువుకు సహజసిద్ధంగా ఏర్పడే జడత్వం అనే ధర్మం ఉంటుందని మొదటి నియమం వల్ల తెలుస్తోంది. అందువల్ల ఈ నియమాన్ని జడత్వ నియమం అంటారు.
జడత్వం: ఒక వస్తువు తనంతట తానుగా తన స్థితిని మార్చుకోలేని అశక్తతను లేదా ధర్మాన్ని జడత్వం అంటారు. ఈ ధర్మం వస్తువుల ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కాబట్టి ద్రవ్యరాశి పెరిగితే జడత్వం కూడా పెరుగుతుంది.
ప్రమాణాలు : గ్రామ్‌ లేదా కి.గ్రా.
జడత్వాన్ని మూడు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.
1.     విరామ జడత్వం: విరామస్థితిలో ఉన్న ఒక వస్తువు తనంతట తానుగా తన విరామ స్థితిని మార్చుకోలేని అశక్తతను విరామ జడత్వం అని అంటారు.
2.    గమన జడత్వం: గమనంలో ఉన్న వస్తువు తనంతట తానుగా తన గమనస్థితిని మార్చుకోలేని అశక్తతను గమన జడత్వం అని అంటారు.
ఉదా‘‘ గమనంలో ఉన్న బస్సుకు అకస్మాత్తుగా బ్రేకులువేసి ఆపినపుడు దానిలోపల ఉన్న ప్రయాణీకులు గమనజడత్వం వల్ల ముందువైపు తూలుతారు.
3. దిశ జడత్వం: ఒక వస్తువు తనంతట తానుగా తన దిశను మార్చుకోలేని అశక్తతను దిశ జడత్వం అని అంటారు.
ఉదా‘‘ రుజుమార్గంలో ప్రయాణిస్తున్న బస్సు మలుపు తిరుగుతున్నప్పుడు అందులోని ప్రయాణికులు జడత్వం వల్ల అవతలివైపు తూలుతారు.
➢     న్యూటన్‌ రెండో గమన నియమం ప్రకారం బలానికి సమీకరణం F=ma 

☛ Join our WhatsApp Channel (Click Here)

న్యూటన్‌ మూడవ గమన నియమం 
చర్యకు సమానమైన వ్యతిరేక ప్రతిచర్య ఉంటుంది. చర్య= – ప్రతిచర్య చర్య+ ప్రతిచర్య = 0
➢     ఈ నియమం ప్రకారం చర్య, ప్రతిచర్య అనేవి పరస్పరం సమానంగా ఉండి, వ్యతిరేక దిశలో ఎల్లప్పుడూ జంటగా ఉంటాయి.
ఉదా‘‘ 1. రబ్బర్‌ బంతిని గోడవైపునకు విసిరి నపుడు, అది గోడపై కలుగజేసే బలాన్ని చర్య అంటారు. ప్రతిచర్యగా గోడ కూడా అంతే బలాన్ని బంతివైపు వ్యతిరేక దిశలో ప్రయోగిస్తుంది.
2.    నడవడం, పరుగెత్తడం, నీటిలో ఈదడం, పడవ ప్రయాణం, పక్షి ఎగరడం మొదలైన అంశాల్లో న్యూటన్‌ మూడో గమన నియమం ఇమిడి ఉంది.
3.    తుపాకి, రాకెట్, జెట్‌ విమానం.. పని చేయడంలోనూ ఈ నియమం ఇమిడి ఉంది.
➢     రాకెట్, క్షిపణులు పనిచేయడంలో  రేఖీయ ద్రవ్యవేగ నిత్యత్వ నియమం ఇమిడి ఉంది.

 మాదిరి ప్రశ్నలు
1.    న్యూటన్‌ మూడు గమన నియమాల్లో.. ఏ నియమాన్ని జడత్వ నియమం అంటారు?
    ఎ) మొదటి     బి) రెండో∙
    సి) మూడో     డి) పైవన్నీ
2.    బైకు, కారు, బస్సులలో... దేని జడత్వం ఎక్కువ?
    ఎ) బైకు     బి) కారు
    సి) బస్సు      డి) పైవన్నీ
3.    గమనంలో ఉన్న వస్తువుకు ఏ భౌతిక రాశి ఉంటుంది?
    ఎ) వేగం              బి) రేఖీయ ద్రవ్యవేగం
    సి) గతిజ శక్తి     డి) పైవన్నీ
4.    బాంబు విస్ఫోటనం, తుపాకి పని చేయడంలో ఏ నిత్యత్వ నియమం ఇమిడి ఉంది?
    ఎ) న్యూటన్‌ మూడో గమన నియమం
    బి) రేఖీయ ద్రవ్యవేగ నిత్యత్వ నియమం
    సి) ద్రవ్యరాశి నిత్యత్వ నియమం
    డి) కోణీయ ద్రవ్యవేగ నిత్యత్వ నియమం
5.    జడత్వం ప్రమాణం?
    ఎ) గ్రామ్‌     బి) కిలోగ్రామ్‌
    సి) పౌండ్‌     డి) పైవన్నీ            
6.    అంతర్గత బలం వల్ల గమనంలో ఉన్న వస్తువు వేగం?
    ఎ) పెరుగుతుంది
    బి) తగ్గుతుంది
    సి) మారదు
    డి) రెండింతలు అవుతుంది
7.    ఏ ప్రక్షిప్త కోణం వద్ద ప్రక్షేపకం గరిష్టౖ వ్యాప్తిని పొందుతుంది?
    ఎ) 30ని    బి) 45ని     సి) 90ని     డి) 120ని
8.    బలం.. అంతర్జాతీయ ప్రమాణం?
    ఎ) న్యూటన్‌
    బి) డైన్‌
    సి) కి.గ్రా., మీ/సె2
    డి) గ్రా., సెం.మీ/సె2
☛ Join our Telegram Channel (Click Here)
9.    కింది వాటిలో అత్యంత గరిష్టమైన బలం?
    ఎ) అయస్కాంత బలం
    బి) ఘర్షణ బలం
    సి) గురుత్వాకర్షణ బలం
    డి) కేంద్రక బలం
10.    ఎక్కువ ప్రాధాన్యతను కలిగిన న్యూటన్‌ గమన నియమం?
    ఎ) మొదటి     బి) రెండో 
    సి) మూడో     డి) పైవన్నీ
11.    ప్రక్షేపకం ఏ మార్గంలో ప్రయాణిస్తుంది?
    ఎ) రుజు     బి) వృత్తాకార 
    సి) పరావలయ    డి) దీర్ఘవృత్తాకార
12.    న్యూటన్‌ మూడో గమన నియమం ఆధారంగా పనిచేసేది?
    ఎ) రాకెట్‌        బి) క్షిపణి
    సి) యుద్ధ విమానం   డి) పైవన్నీ
13.    ఒక వస్తువుపై ఎక్కువ బలాన్ని అధిక కాలవ్యవధిలో  ప్రయోగిస్తే దానిపై ప్రచో దన ప్రభావం?
    ఎ) పెరుగుతుంది     బి) తగ్గుతుంది
    సి) శూన్యం           డి) అనంతం
14.    లిఫ్ట్‌ని కనుగొన్న శాస్త్రవేత్త?
    ఎ) న్యూటన్‌    బి) రూథర్‌ఫర్డ్‌
    సి) పాస్కల్‌      డి) ఓటిస్‌
15.    పైకి కదులుతున్న లిఫ్ట్‌లోని వ్యక్తి చర్య, ప్రతి చర్యలు అనేవి?
    ఎ) సమానం        బి) చర్య ఎక్కువ
    సి) ప్రతిచర్య ఎక్కువ  డి) ప్రతిచర్య శూన్యం

సమాధానాలు
    1) ఎ    2) సి    3) డి    4) బి    5)  డి
    6)  సి    7) బి    8) ఎ    9)  డి    10) బి
    11) సి    12) డి    13) బి    14) డి    15) సి