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Units and measurement | मात्रक एवं मापन | si units physics | Ncert physics | Study vines official
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Overview
यह वीडियो भौतिकी की मूल बातें, विशेष रूप से मापन (measurement) और मात्रकों (units) पर केंद्रित है। इसमें भौतिकी शब्द की उत्पत्ति, मापन की परिभाषा, विभिन्न मात्रक प्रणालियों (CGS, FPS, MKS, SI) का परिचय, भौतिक राशियों का वर्गीकरण (मूल, व्युत्पन्न, पूरक), और प्रमुख SI मात्रकों (मीटर, किलोग्राम, सेकंड, एम्पीयर, केल्विन, मोल, कैंडेला) की विस्तृत व्याख्या शामिल है। वीडियो में खगोलीय दूरियों को मापने के लिए प्रकाश वर्ष, खगोलीय इकाई और पारसेक जैसे मात्रकों का भी वर्णन किया गया है, और अंत में, पिछले वर्षों के प्रश्नों के माध्यम से महत्वपूर्ण अवधारणाओं को दोहराया गया है।
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Chapters
- भौतिकी शब्द की उत्पत्ति ग्रीक शब्द 'फ्यूस' से हुई है, जिसका अर्थ 'प्रकृति' है।
- भौतिकी में प्रकृति, ऊर्जा और उनके आपसी संबंधों का अध्ययन किया जाता है।
- मापन किसी भौतिक राशि के मानक मात्रक से तुलना करके उसका संख्यात्मक मान ज्ञात करना है।
- मापन का उदाहरण है - सब्जियों का भार किलोग्राम में, दूध की मात्रा लीटर में मापना।
यह समझना महत्वपूर्ण है कि भौतिकी क्या है और मापन क्यों आवश्यक है, क्योंकि यह विज्ञान की अन्य सभी शाखाओं का आधार है।
सब्जियों का भार किलोग्राम में मापना, दूध की मात्रा लीटर में मापना।
- भौतिक राशियों के मापन के लिए चार मुख्य प्रणालियाँ हैं: CGS, FPS, MKS, और SI।
- CGS (सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड) प्रणाली फ्रांसीसी या मीट्रिक प्रणाली कहलाती है।
- FPS (फुट-पाउंड-सेकंड) प्रणाली ब्रिटिश प्रणाली कहलाती है।
- MKS (मीटर-किलोग्राम-सेकंड) प्रणाली इंजीनियरिंग और औद्योगिक क्षेत्रों में प्रयुक्त होती है।
- SI (अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली) 1971 में स्वीकार की गई और वर्तमान में सर्वाधिक प्रचलित है।
विभिन्न मात्रक प्रणालियों को जानने से हमें यह समझने में मदद मिलती है कि कैसे अलग-अलग संदर्भों में मापन किया जाता है और SI प्रणाली का महत्व क्यों है।
CGS में लंबाई सेंटीमीटर में, FPS में फुट में, MKS और SI में मीटर में मापी जाती है।
- भौतिक राशियाँ वे गुण हैं जिनका मापन किया जा सकता है।
- मापन और मात्रक के आधार पर राशियाँ तीन प्रकार की होती हैं: मूल, व्युत्पन्न और पूरक।
- मूल राशियाँ स्वतंत्र होती हैं (जैसे लंबाई, द्रव्यमान, समय)।
- व्युत्पन्न राशियाँ मूल राशियों पर निर्भर करती हैं (जैसे चाल, क्षेत्रफल, आयतन)।
- पूरक राशियाँ (समतल कोण, घन कोण) मूल या व्युत्पन्न श्रेणी में नहीं आतीं।
भौतिक राशियों को वर्गीकृत करने से उनकी प्रकृति और अन्य राशियों से उनके संबंध को समझने में आसानी होती है।
चाल (Speed) एक व्युत्पन्न राशि है क्योंकि यह दूरी (मूल राशि) और समय (मूल राशि) पर निर्भर करती है।
- सात मूल भौतिक राशियाँ हैं: लंबाई, द्रव्यमान, समय, विद्युत धारा, ताप, ज्योति तीव्रता और पदार्थ की मात्रा।
- इनके SI मात्रक क्रमशः मीटर (m), किलोग्राम (kg), सेकंड (s), एम्पीयर (A), केल्विन (K), कैंडला (cd) और मोल (mol) हैं।
- प्रत्येक मूल मात्रक की एक विशिष्ट परिभाषा है (जैसे मीटर प्रकाश की गति पर आधारित है, सेकंड सीज़ियम परमाणु के कंपन पर आधारित है)।
- विद्युत धारा का मात्रक एम्पीयर, ताप का केल्विन, ज्योति तीव्रता का कैंडला और पदार्थ की मात्रा का मोल है।
मूल राशियों और उनके मात्रकों को समझना भौतिकी के सभी मापों का आधार है, और उनकी सटीक परिभाषाएँ वैश्विक मानकीकरण सुनिश्चित करती हैं।
1 मीटर की परिभाषा प्रकाश द्वारा निर्वात में 1/299792458 सेकंड में तय की गई दूरी है।
- व्युत्पन्न राशियाँ मूल राशियों के संयोजन से बनती हैं।
- क्षेत्रफल का SI मात्रक वर्ग मीटर (m²) है (लंबाई × चौड़ाई)।
- आयतन का SI मात्रक घन मीटर (m³) है (लंबाई × चौड़ाई × ऊंचाई)।
- घनत्व का SI मात्रक किलोग्राम प्रति घन मीटर (kg/m³) है (द्रव्यमान/आयतन)।
- चाल का SI मात्रक मीटर प्रति सेकंड (m/s) है (दूरी/समय)।
- बल का SI मात्रक न्यूटन (N) है, जो kg·m/s² के बराबर है।
- कार्य और ऊर्जा का SI मात्रक जूल (J) है।
- शक्ति का SI मात्रक वाट (W) है, जो जूल प्रति सेकंड (J/s) के बराबर है।
व्युत्पन्न मात्रकों को समझना हमें जटिल भौतिक घटनाओं को सरल मूल इकाइयों के संदर्भ में व्यक्त करने की क्षमता देता है।
बल (Force) का मात्रक न्यूटन (N) है, जो द्रव्यमान (kg) और त्वरण (m/s²) के गुणनफल से प्राप्त होता है।
- पूरक राशियाँ समतल कोण (रेडियन) और घन कोण (स्टेरेडियन) हैं।
- खगोलीय दूरियों को मापने के लिए प्रकाश वर्ष (light-year), खगोलीय इकाई (Astronomical Unit - AU), और पारसेक (parsec) का उपयोग होता है।
- 1 प्रकाश वर्ष वह दूरी है जो प्रकाश एक वर्ष में निर्वात में तय करता है।
- 1 खगोलीय इकाई पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी है।
- पारसेक दूरी मापने की सबसे बड़ी इकाई है (लगभग 3.26 प्रकाश वर्ष)।
- दाब (Pressure) का SI मात्रक पास्कल (Pa) है।
विभिन्न पैमानों पर मापन के लिए विशिष्ट मात्रकों का ज्ञान आवश्यक है, खासकर खगोल विज्ञान जैसे क्षेत्रों में जहाँ दूरियाँ बहुत अधिक होती हैं।
पृथ्वी से सूर्य की औसत दूरी को 1 खगोलीय इकाई (AU) कहा जाता है।
Key takeaways
- भौतिकी प्रकृति का अध्ययन है, और मापन इस अध्ययन का एक अनिवार्य हिस्सा है।
- SI मात्रक प्रणाली अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर स्वीकृत है और वैज्ञानिक संचार के लिए महत्वपूर्ण है।
- मूल राशियाँ स्वतंत्र होती हैं, जबकि व्युत्पन्न राशियाँ उन पर निर्भर करती हैं।
- प्रत्येक मूल मात्रक की एक सटीक, वैज्ञानिक रूप से स्थापित परिभाषा होती है।
- व्युत्पन्न मात्रक मूल मात्रकों से प्राप्त होते हैं, जो भौतिक राशियों के बीच संबंधों को दर्शाते हैं।
- खगोलीय दूरियों के लिए प्रकाश वर्ष, AU और पारसेक जैसे विशेष मात्रक उपयोग किए जाते हैं।
- मापन की विभिन्न प्रणालियों (CGS, FPS, MKS, SI) को समझना विभिन्न संदर्भों में उपयोगी है।
Key terms
मापन (Measurement)मात्रक (Unit)भौतिक राशि (Physical Quantity)मूल राशि (Fundamental Quantity)व्युत्पन्न राशि (Derived Quantity)पूरक राशि (Supplementary Quantity)SI मात्रक (SI Unit)मीटर (Meter)किलोग्राम (Kilogram)सेकंड (Second)एम्पीयर (Ampere)केल्विन (Kelvin)मोल (Mole)कैंडला (Candela)न्यूटन (Newton)जूल (Joule)वाट (Watt)रेडियन (Radian)स्टेरेडियन (Steradian)प्रकाश वर्ष (Light-year)खगोलीय इकाई (Astronomical Unit)पारसेक (Parsec)पास्कल (Pascal)
Test your understanding
- भौतिकी शब्द की उत्पत्ति कैसे हुई और यह किन अवधारणाओं का अध्ययन करती है?
- मापन को सरल शब्दों में कैसे परिभाषित किया जा सकता है और इसके कुछ उदाहरण क्या हैं?
- SI मात्रक प्रणाली के महत्व को समझाइए और यह अन्य प्रणालियों (जैसे CGS, FPS, MKS) से कैसे भिन्न है?
- मूल राशियों और व्युत्पन्न राशियों के बीच मुख्य अंतर क्या हैं? प्रत्येक के दो-दो उदाहरण दीजिए।
- सात मूल SI राशियों के नाम और उनके मात्रक क्या हैं?
- कार्य, शक्ति और बल के SI मात्रक क्या हैं और वे मूल मात्रकों से कैसे संबंधित हैं?
- प्रकाश वर्ष, खगोलीय इकाई और पारसेक का उपयोग क्यों किया जाता है और वे दूरी मापने में कैसे भिन्न हैं?