भौतिक विज्ञान (रेलवे) भाग-IV

संवेग एक गतिमान पिंड की गति की मात्रा है, जिसे उसके द्रव्यमान एवं वेग के गुणनफल के रूप में मापा जाता है।
• रैखिक संवेग (p) = m𝓋, जहाँ m द्रव्यमान एवं 𝓋 वेग है।
• संवेग का SI मात्रक kg/m² है।

ओम विद्युत प्रतिरोध की SI व्युत्पन्न इकाई है, जिसका नाम जर्मन भौतिक विज्ञानी जॉर्ज ओम के नाम पर रखा गया है।

मुख्य सात SI आधारभूत मात्रक:
• लंबाई (Length): मीटर (m)
• द्रव्यमान (Mass): किलोग्राम (kg)
• समय (Time): सेकंड (s)
• विद्युत धारा (Electric Current): एम्पीयर (A)
• तापमान (Temperature): केल्विन (K)
• पदार्थ की मात्रा: मोल (mol)
• ज्योति तीव्रता: कैंडेला (cd)

सामान्य व्युत्पन्न मात्रक:
वेग (Velocity): मीटर प्रति सेकंड ()
बल (Force): न्यूटन (N)
दाब (Pressure): पास्कल (Pa)
कार्य/ऊर्जा (Work/Energy): जूल (J)
आवेश (Charge): कूलम्ब (C)

• सीमेंस (Seimens) (संकेत S) विद्युत चालन की मानक अंतर्राष्ट्रीय (SI) इकाई है।
• इस इकाई के लिए प्राचीन शब्द mho (ओम पीछे की ओर लिखा गया है) है।
• कूलम्ब (coulomb) आवेश की मात्रा के लिए SI इकाई है।

माइक्रोफोन ध्वनि को एक छोटे विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करता है।
• जब ध्वनि तरंगे दूर स्थित परावर्तक सतह से टकराकर परावर्तित हो जाती हैं तो इस पर आवर्ती ध्वनि को प्रतिध्वनि (Echo) कहते हैं।
• एक कंडेंसर (संधारित्र) माइक्रोफोन में, आने वाली ध्वनि संधारित्र (capacitor) की एक प्लेट को कंपन करती है।
• यह परिवर्तनीय धारिता (Varying capacitance) को संबंधित विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है।

ऊर्जा रूपांतरण के प्रमुख उदाहरण:
• विद्युत पंखा/मोटर: विद्युत ⟶ यांत्रिक ऊर्जा
• लाउडस्पीकर: विद्युत ऊर्जा ⟶ ध्वनि ऊर्जा
• डायनमो (Generator): यांत्रिक ऊर्जा ⟶ विद्युत ऊर्जा
• सितार/गिटार: यांत्रिक ऊर्जा (तारों का कंपन) ⟶ ध्वनि ऊर्जा
• टर्बाइन: गतिज ऊर्जा (यांत्रिक) ⟶ विद्युत ऊर्जा
• विद्युत सेल/बैटरी: रासायनिक ऊर्जा ⟶ विद्युत ऊर्जा
• मोमबत्ती: रासायनिक ऊर्जा ⟶ ऊष्मीय ऊर्जा
• कोयले का जलना: रासायनिक ऊर्जा ⟶ ऊष्मीय ऊर्जा
• सौर सेल (Solar Cell): सौर ऊर्जा (प्रकाश) ⟶ सीधे विद्युत ऊर्जा
• इंजन (कार/बस): ऊष्मीय ऊर्जा ⟶ यांत्रिक ऊर्जा

एनीमोमीटर (Anemometer) एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग हवा की गति और दिशा को मापने के लिए किया जाता है।

विभिन्न भौतिक राशियों को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ अन्य प्रमुख उपकरण:
• थर्मामीटर: शरीर या वातावरण का तापमान मापने के लिए।
• वर्नियर कैलिपर: किसी वस्तु की सूक्ष्म मोटाई या व्यास को मापने के लिए।
• स्पीडोमीटर: वाहन की गति को मापने के लिए।
• बैरोमीटर: वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए।
• ओडोमीटर: वाहन द्वारा तय की गई दूरी को मापने के लिए।
• बहुमापी: विद्युत धारा, वोल्टेज और प्रतिरोध को मापने के लिए।
• यूडोमीटर: वर्षा की मात्रा को इंच या सेंटीमीटर में मापने वाला।
• एमीटर: का उपयोग प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती विद्युत धारा को एम्पीयर में मापने के लिए।
• आर्द्रतामापी/हाइग्रोमीटर: आर्द्रता मापने के लिए।
• लैक्टोमीटर: दूध की शुद्धता मापने वाला।

ध्वनि की प्रबलता या तीव्रता को डेसिबल नामक इकाई में मापा जाता है।
• डेसीबल, आधार 10 का एक लघुगणकीय मान (logarithmic value) है अर्थात 10 डेसीबल की ध्वनि की तीव्रता 1 डेसीबल से 10 गुनी होती है।

7 आधारभूत SI मात्रक
• लंबाई (Length): मीटर (m)
• द्रव्यमान (Mass): किलोग्राम (kg)
• समय (Time): सेकंड (s)
• विद्युत धारा (Electric current): एम्पीयर (A)
• तापमान (Temperature): केल्विन (K)
• पदार्थ की मात्रा (Amount of substance): मोल (mol)
• प्रकाश तीव्रता (Luminous intensity): कैंडेला (cd)

व्युत्पन्न SI मात्रक (Derived SI Units)
• बल: न्यूटन
• ऊर्जा/कार्य: जूल
• शक्ति: वाट
• विद्युत विभवांतर: वोल्ट
• आवृत्ति: हर्ट्ज़
• दाब, प्रतिबल : पास्कल

पृथ्वी एक निश्चित मात्रा में सूर्यातप (लघु तरंगें) प्राप्त करती है और स्थलीय विकिरण (दीर्घ तरंगों) के माध्यम से अंतरिक्ष में पुनः ऊष्मा छोड़ देती है। ऊष्मा के इस प्रवाह के माध्यम से पृथ्वी अपने तापमान को संतुलित रखती है। इसी प्रक्रिया को पृथ्वी का ऊष्मा बजट कहा जाता है।
• यदि संतुलन बिगड़ता है, तो पृथ्वी प्रत्येक गुजरने वाला वर्ष (Passirg year) के साथ उत्तरोत्तर गर्म या ठंडी होती जाएगी।

भूकंप विज्ञान, (सिस्मोलॉजी) भूकंप और संबंधित घटनाओं, (जैसे ज्वालामुखी विस्फोट) का वैज्ञानिक अध्ययन है।
• भूकम्पीय तरंगें (seismic waves) पृथ्वी की आतंरिक परतों व सतह पर चलने वाली ऊर्जा की तरंगें होती हैं। जब यें तरंगे बाहर निकलती हैं तो, पृथ्वी की संरचनाओं को हानि पहुंचाकर, सड़कों व पुलों को तोड़कर और मनुष्यों एवं अन्य सजीवो के लिए विनाश का कारण बन सकती हैं।

अन्य अध्यन्न
• टोपोग्राफी: किसी क्षेत्र की प्राकृतिक विशेषताओं, सतह के आकार, बनावट और ऊंचाई का अध्ययन है।
• वोल्कैनोलॉजी: ज्वालामुखियों, उनके विस्फोटों और संबंधित घटनाओं जैसे मैग्मा, लावा और ज्वालामुखी गैसों का वैज्ञानिक अध्ययन है।
• कोशिका विज्ञान या साइटोलॉजी (Cytology): कोशिका का संरचनात्मक और क्रियात्मक अध्ययन
• शैलविज्ञान या पेट्रोलॉजी (Petrology): चट्टानों (Rocks) का वैज्ञानिक अध्ययन
• कीटविज्ञान या एंटोमोलॉजी (Entomology): कीटों का वैज्ञानिक अध्ययन
• पेडोलॉजी (Pedology) : मिट्टी के अध्ययन को विशेष रूप से
• एंथोलॉजी (Anthology): फूलों का वैज्ञानिक अध्ययन

जब ध्वनि तरंग का विवर्तन (Diffraction of sound wave) प्रेक्षित (Observed) किया जाता है तो हम देखते हैं कि ध्वनि विवर्तन कोने या दरबाजा खुलने के साथ चारो ओर फैल जाती है जिसके कारण जब किसी कमरे में कोई बात कर कर रहा होता है तो हम आसानी से सुन लेते हैं।

• परावर्तन (Reflection): जब प्रकाश या ध्वनि की तरंगें किसी सतह से टकराकर उसी माध्यम में वापस लौट आती हैं, तो इसे परावर्तन कहते हैं।

• अपवर्तन (Refraction): जब प्रकाश की किरण एक पारदर्शी माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करती है, तो वह अपने मार्ग से विचलित (मुड़) हो जाती है, इसे अपवर्तन कहते हैं।

• प्रतिध्वनि (Echo): किसी दूर स्थित ऊंचे पहाड़ या दीवार से ध्वनि के टकराकर वापस आने के कारण जो ध्वनि दोबारा सुनाई देती है, उसे प्रतिध्वनि कहते हैं।

स्वतंत्र रूप से लटका हुआ चुम्बक सदैव उत्तर-दक्षिण दिशा की ओर झुका हुआ होता है।
• क्योंकि पृथ्वी के चुंबक का दक्षिणी ध्रुव भौगोलिक रूप से उत्तर दिशा में स्थित है जबकि पृथ्वी के चुंबक का उत्तरी ध्रुव भौगोलिक रूप से दक्षिण दिशा में स्थित है।

हाइग्रोमीटर मौसम के जाँच से सम्बंधित एक उपकरण है जिसका उपयोग वातावरण में आर्द्रता को मापने के लिए किया जाता है। आर्द्रता हवा में नमी की मात्रा का माप है। साइक्रो मीटर (psychrometer) हाइग्रोमीटर का एक उदाहरण है।

अन्य मापन यंत्र
• वर्षामापी: बारिश की मात्रा मापने के लिए।
• सिस्मोग्राफ: भूकंप के दौरान जमीन की गति को रिकॉर्ड करने के लिए।
• रक्तचापमापी (स्फ़िग्मोमैनोमीटर): रक्तचाप मापने के लिए।
• बैरोमीटर: वायुमंडलीय दबाव मापने के लिए।
• थर्मामीटर: तापमान मापने के लिए।
• स्पीडोमीटर (वाहन की गति)।
• वोल्टमीटर (वोल्टेज)
• एमीटर (करंट)
• पायरोमीटर (उच्च तापमान)
• ओडोमीटर (वाहनों द्वारा तय दूरी)