भौतिक विज्ञान (रेलवे) भाग-I

उत्प्लावकता (Buoyancy) (जिसे उत्प्लावक बल के रुप में भी जाना जाता है) एक ऐसी वस्तु पर लगाया गया बल है जो पूर्ण रुप से या आंशिक रुप से एक तरल पदार्थ में डूबा होता है। यह पहले आर्किमिडीज द्वारा बताया गया था, जिन्होंने कहा था कि ऊपर की ओर लगने वाला बल जो एक तरल पदार्थ में डूबा हुआ वस्तु पर डाला जाता है, चाहे वह पूरी तरह या आशिक रुप से जलमग्न हो, उस तरल पदार्थ के वजन के बराबर होता है जो वस्तु द्वारा विस्थापित किया जाता है, एवं वस्तु के ऊपर की दिशा में कार्य करता है।

• ब्लेस पास्कल: इन्होंने पास्कल का नियम दिया, जो कहता है कि किसी बंद तरल पर लगाया गया दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से संचरित होता है (दबाव की SI इकाई इनके नाम पर 'पास्कल' है)।

• चार्ल्स अगस्टिन डी कूलम्ब: इन्होंने कूलम्ब का नियम प्रतिपादित किया, जो दो आवेशित कणों के बीच लगने वाले आकर्षण या प्रतिकर्षण बल की व्याख्या करता है (विद्युत आवेश की SI इकाई 'कूलम्ब' है)।

• आइजैक न्यूटन: इन्होंने गुरुत्वाकर्षण का सार्वत्रिक नियम और गति के तीन नियम दिए, जिन्होंने आधुनिक भौतिकी की नींव रखी (बल की SI इकाई इनके नाम पर 'न्यूटन' है)।

सतही घटना वह घटना है जहाँ किसी भी पदार्थ या वस्तु की केवल सतह ही प्रक्रिया में शामिल होती है। वाष्पीकरण में, तरल की सतह पर मौजूद तरल के अणु तरल अवस्था को छोड़ देते हैं और बाकी अणुओं को बिना प्रभावित किए वाष्प अवस्था में बदल जाते हैं। इस प्रकार, वाष्पीकरण एक सतही घटना है। यदि सतह का क्षेत्रफल बढ़ाया जाता है, तो वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है।

गति में किसी वस्तु के पास गतिज ऊर्जा होती है। यह वस्तु के द्रव्यमान और उसके वेग के वर्ग के लिए सीधे आनुपातिक होता है :
Κ.Ε. = 1/2 mv², जहाँ m द्रव्यमान है और v, वस्तु का वेग है। इसका मतलब है कि गति में दो गुना वृद्धि के लिए, गतिज ऊर्जा चार गुना से बढ़ेगी। गति में तीन गुना वृद्धि के लिए, गतिज ऊर्जा नौ गुना से बढ़ेगी।

• घर्षण एक ऐसा बल है जो दो सतहों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है। यह बल हमेशा गति की दिशा के विपरीत कार्य करता है

• द्रव्यमान किसी वस्तु में पदार्थ की मात्रा है, जो एक अदिश राशि है और जिसका SI मात्रक किलोग्राम (kg) है। यह किसी वस्तु के जड़त्व की माप भी है, जो त्वरण के प्रति प्रतिरोध है।

लेंस की शक्ति को लेंस की क्षमता के रुप में पारिभाषित किया जाता है। यह उस लेंस पर प्रकाश पड़ने वाली किरण को परिवर्तित या मोड़ने की क्षमता होती है। उत्तल लेंस की शक्ति धनात्मक होती है क्योंकि उत्तल लेंस की धनात्मक फोकल लंबाई होती है, जबकि अवतल लेंस की शक्ति ऋणात्मक होती है क्योंकि अवतल लेंस की ऋणात्मक फोकल लम्बाई होती है।

• उत्तल लेंस एक ऐसा लेंस होता है जो केंद्र में मोटा और किनारों पर पतला होता है और प्रकाश किरणों को एक बिंदु पर एकत्रित करता है, यानी अभिसरित करता है। इसे अभिसारी लेंस भी कहते हैं।

• अवतल लेंस एक ऐसा लेंस होता है जो केंद्र में पतला और किनारों पर मोटा होता है। इसका उपयोग प्रकाश किरणों को फैलाने (अपसारित करने) के लिए किया जाता है।

विद्युत इन्सुलेटर में 10¹² से 10²⁰ ओम-मीटर तक प्रतिरोधकता होती है। एक इन्सुलेटर की प्रतिरोधकता सामग्री की शुद्धता और सतह की स्थिति, वोल्टेज के आवेदन के समय और कुछ मामलों में लागू तनाव की मात्रा के साथ बहुत भिन्न होती है।
• प्रतिरोधकता किसी पदार्थ का एक आंतरिक गुण है जो बताता है कि वह विद्युत धारा के प्रवाह को कितनी दृढ़ता से विरोध करता है।
• इसका SI मात्रक ओम-मीटर (Ωm) है।

महत्वपूर्ण व्युत्पन्न SI मात्रक:
• बल: न्यूटन (N)
• कार्य/ऊर्जा: जूल (J)
• शक्ति: वाट (W)
• दाब: पास्कल (Pa)

विभवांतर किसी आवेश को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने के लिए किया गया कार्य को कहते हैं। यह बिजली का एक स्रोत जैसे सेल, बैटरी, बिजली की आपूर्ति, द्वारा आदि एक चालक में विभवांतर बनाए रखने में मदद करता है।
• जिस यंत्र द्वारा किसी विद्युत परिपथ की धारा मापी जाती है, उसे ऐमीटर (Ammeter) कहा जाता है।
• वोल्टमीटर द्वारा किसी विद्युत-परिपथ के किन्हीं दो बिन्दुओं के बीच के विभवांतर को मापा जाता है।
• गैल्वेनोमीटर एक विद्युत उपकरण है जो किसी विद्युत परिपथ में बहुत कम मात्रा में विद्युत धारा का पता लगाने और मापने के लिए उपयोग किया जाता है।

हॉर्सपावर (hp) शक्ति के मापन की एक इकाई है (जिस दर पर काम किया जाता है)। अश्वशक्ति शब्द का आविष्कार इंजीनियर जेम्स वाट ने किया था। 1 हॉर्स पावर 746 वॉट ऊर्जा प्रति सेकेंड के बराबर होता है
• वाट (W): अंतर्राष्ट्रीय मात्रक प्रणाली (SI) में शक्ति की मुख्य इकाई है।

SI के मूल मात्रक:
• लंबाई (Length): मीटर (m)
• द्रव्यमान (Mass): किलोग्राम (kg)
• समय (Time): सेकंड (s)
• विद्युत धारा (Electric Current): एम्पीयर (A)
• ऊष्मागतिक तापमान (Temperature): केल्विन (K)
• पदार्थ की मात्रा (Amount of Substance): मोल (mol)
• प्रकाशीय तीव्रता (Luminous Intensity): कैंडेला (cd)

भौतिक विज्ञान में, यांत्रिक ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा और गतिज ऊर्जा का योग है। यह किसी वस्तु की गति और स्थिति से जुड़ी ऊर्जा है।
• स्थितिज ऊर्जा किसी वस्तु की अपनी स्थिति, विन्यास या अवस्था के कारण उसमें संचित ऊर्जा को कहते हैं।
• गतिज ऊर्जा किसी वस्तु की गति के कारण उसमें निहित ऊर्जा को कहते हैं।

• स्वैच्छिक कार्रवाई का मतलब उस क्रिया से है जिस पर हमारा नियंत्रण होता है।
दिल की धड़कन स्वैच्छिक कार्रवाई नहीं है।

• अनैच्छिक कार्रवाई वह है जो कर्ता की इच्छा के विरुद्ध होती है या उसके नियंत्रण से बाहर होती है।
हृदय की गति, पाचन, साँस लेना और मूत्र त्याग।

न्यूटन की गति का दूसरा नियम (संवेग का नियम) किसी वस्तु के द्रव्यमान और इसे तेज करने के लिए आवश्यक बल की मात्रा के बीच संबंध का वर्णन करता है। न्यूटन के दूसरे नियम को अक्सर F = ma के रूप में कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि किसी वस्तु पर कार्य करने वाला बल (F) किसी वस्तु के द्रव्यमान (m) और उसके त्वरण (a) के गुणनफल के बराबर होता है।

• पहला नियम (जड़त्व का नियम)
कोई भी वस्तु तब तक अपनी स्थिर अवस्था या एकसमान सीधी गति में रहती है, जब तक कि उस पर कोई बाहरी बल न लगाया जाए।

• तीसरा नियम(क्रिया-प्रतिक्रिया का नियम)
प्रत्येक क्रिया की सदैव एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है।
उदाहरण: बंदूक से गोली चलने पर पीछे की ओर झटका लगना।