गुरुत्व प्रवेग

विज्ञानसंग सम्बन्धित लेखहरुको संग्रह।

गुरुत्व प्रवेग (Acceleration due to Gravity) भन्नाले पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण बलका कारण कुनै वस्तुमा हुने तिव्रताको परिवर्तनलाई जनाउँछ। गुरुत्व प्रवेगको मान पृथ्वीको सतहमा लगभग 9.8 m/s² हुन्छ, जुन सबै वस्तुहरूमा समान रूपमा लागु हुन्छ। यो न्यूटनको गुरुत्वाकर्षणको नियम र गतिको नियमहरूमा आधारित महत्त्वपूर्ण भौतिक राशि हो।

परिभाषा

गुरुत्व प्रवेग भन्नाले कुनै वस्तु पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण बलको प्रभावमा पर्दा त्यसको चालमा हुने परिवर्तनलाई जनाउँछ। यो परिवर्तन प्रवेग (Acceleration) को रूपमा व्यक्त गरिन्छ, जसलाई g भनेर चिनिन्छ।

इतिहास

गुरुत्व प्रवेगको अवधारणाको अध्ययन ग्यालिलियो ग्यालिलीले 17औं शताब्दीमा गरेका थिए। उनले आफ्नो झर्ने वस्तुहरूको प्रयोगबाट गुरुत्वाकर्षणले सबै वस्तुहरूमा समान प्रभाव पार्छ भन्ने प्रमाणित गरे। पछि, आइज्याक न्यूटनले आफ्नो गुरुत्वाकर्षणको सार्वभौम नियमद्वारा यसलाई गणितीय रूपमा परिभाषित गरे।

गुरुत्व प्रवेगको मान

पृथ्वीको सतहमा गुरुत्व प्रवेगको मान 9.8 m/s² मानिन्छ। तर, यो मान पृथ्वीको भौगोलिक स्थान, ऊँचाइ, र गुरुत्व केन्द्रबाटको दूरी अनुसार फरक पर्न सक्छ।

• ध्रुवमा: गुरुत्व प्रवेग बढी हुन्छ।
• विषुवत रेखामा: गुरुत्व प्रवेग कम हुन्छ।
• उचाइमा: उचाइ बढ्दै जाँदा गुरुत्व प्रवेग घट्दै जान्छ।

गणितीय व्याख्या

गुरुत्व प्रवेगलाई न्यूटनको गुरुत्वाकर्षणको नियम र गतिको दोस्रो नियमको आधारमा गणना गर्न सकिन्छ: $F=ma$

जहाँ:

• F = गुरुत्व बल
• m = वस्तुको द्रव्यमान
• a = गुरुत्व प्रवेग (g)

यसबाट: g = G(M/r²)

प्रयोगहरू

गुरुत्व प्रवेगको अध्ययन धेरै वैज्ञानिक र प्राविधिक क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण छ।

• अभिकेन्द्र बलको अध्ययन: वस्तुहरूको परिक्रमा गति।
• सार्वभौम गुरुत्व नियमहरूको परीक्षण: पृथ्वी र अन्य खगोलीय पिण्डहरूको अध्ययन।
• इंजिनियरिङ डिजाइन: भवन, पुल, र अन्य संरचनाहरूमा भारको गणना।

भिन्न स्थानमा गुरुत्व प्रवेग

गुरुत्व प्रवेग पृथ्वीको विभिन्न स्थानहरूमा फरक पर्छ।

• चन्द्रमामा गुरुत्व प्रवेग पृथ्वीको भन्दा कम (लगभग 1.6 m/s²) हुन्छ।
• मंगल ग्रहमा गुरुत्व प्रवेग पृथ्वीको गुरुत्व प्रवेगको 38% मात्र छ।
• जुपिटरमा गुरुत्व प्रवेग धेरै उच्च (लगभग 24.79 m/s²) हुन्छ।

गुरुत्व प्रवेग र निःशुल्क पतन

गुरुत्व प्रवेगको प्रभावमा कुनै वस्तु निःशुल्क पतन (Free Fall) मा रहँदा, वायु प्रतिरोध नगन्य मानिन्छ। यस अवस्थामा वस्तुको चाल क्रमशः बढ्दै जान्छ, र यसको प्रवेग सधैं g बराबर रहन्छ।

गुरुत्व प्रवेगको व्यावहारिक महत्त्व

गुरुत्व प्रवेगको ज्ञानले विभिन्न क्षेत्रमा सहयोग पुर्‍याएको छ:

• उडान विज्ञान: वायुयान र रकेटहरूको डिजाइन।
• खगोलशास्त्र: ग्रहहरूको परिक्रमा गति र दूरीको अध्ययन।
• भौतिकशास्त्र: वस्तुहरूको गतिका नियमहरूको व्याख्या।

सीमाहरू

गुरुत्व प्रवेग सामान्यतया पृथ्वीको सतह नजिक मात्र मान्य मानिन्छ।

• गुरुत्व प्रवेगलाई ठोस रूपमा मापन गर्दा वायु प्रतिरोधको कारण केही त्रुटि हुन सक्छ।
• पृथ्वीको आकृति अण्डाकार भएकाले गुरुत्व प्रवेगको मान सबै ठाउँमा समान हुँदैन।

निष्कर्ष

गुरुत्व प्रवेग भौतिकशास्त्रको एउटा आधारभूत अवधारणा हो। यसले पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण बलको महत्त्वलाई स्पष्ट पार्छ र खगोलशास्त्र, इंजिनियरिङ, र विज्ञानका अन्य शाखाहरूमा अनुप्रयोग गर्दछ। यसको अध्ययनले मानव सभ्यताका धेरै क्षेत्रहरूमा प्रगति ल्याएको छ।

तथ्याङ्क तालिका

तथ्याङ्क	विवरण
नाम	गुरुत्व प्रवेग
प्रतीक	g
मान (पृथ्वीको सतहमा)	9.8 m/s²
आविष्कारक	ग्यालिलियो ग्यालिली (प्रयोगात्मक अध्ययन), आइज्याक न्यूटन (सिद्धान्त)
चन्द्रमामा मान	1.6 m/s²
जुपिटरमा मान	24.79 m/s²
सूत्र	g = G(M/r²)
प्रयोग क्षेत्र	खगोलशास्त्र, इंजिनियरिङ, भौतिकशास्त्र