कोणतीही वस्तू आपणहून जागा बदलत नाही. वस्तू हलवण्यासाठी बलाची आवश्यकता असते. गतिमान वस्तूची दिशा बदलण्यासाठी, तिला थांबवण्यासाठी बलाचा वापर होतो. वस्तूचा आकार बदलण्यासाठी बलाची आवश्यकता असते. कोणतीही क्रिया करण्यासाठी वस्तूवर जोर लावण्याची आवश्यकता असते. वस्तूवर कोणत्याही प्रकारे ओढणे व ढकलण्यासाठी लावलेल्या जोरास बल म्हणतात.
बलाचे प्रकार
१. स्नायू बलन (Muscular force)
पळणे, उचलणे, फेकणे इत्यादी क्रियांमध्ये शरीरातील हाडे व स्नायूंच्या साहाय्याने हालचाली घडून येतात.
पण रोजच्या जीवनात स्नायू बलाचा वापर करून अनेक कामे करतो.
२. यांत्रिक बल (Mechanical force)
अनेक कामे करण्यासाठी आपण वेगवेगळ्या यंत्रांचा वापर करतो. काही यंत्रे चालवण्यासाठी स्नायू बलाचा वापर होतो. काही यंत्रे ही विजेचा अथवा इंधनांचा वापर करून चालवली जातात. अशा यंत्रांना ‘स्वयंचलितयंत्रे’ (automaticmachines) म्हणतात. कारण या ठिकाणी यांत्रिक बल वापरले जाते. उदाहरणार्थ, शिलाई मशीन, विद्युत पंप,वॉशिंग मशीन, मिक्सर इत्यादी. यंत्रांचा वापर करून आपण अनेक कामे करतो.
यंत्रामार्फत लावल्या गेलेल्या बलाला यांत्रिक बल म्हणतात.
३. गुरुत्वीय बल (Gravitational force)
- एखादी वस्तू बल लावून वर फेकली, की थोड्या उंचीवर जाऊन ती परत खाली येते. असे का होते?झाडावरील फळे जमिनीवर का पडतात? पृथ्वी सर्व वस्तू स्वतःकडे खेचते.
- पृथ्वी जे बल लावून वस्तूंना आपल्याकडे खेचते त्यास गुरुत्वीय बल म्हणतात.
- गुरुत्वाकर्षणाचा शोध सर आयझक न्यूटन यांनी १७ व्या शतकात लावला.
- पृथ्वीचे गुरुत्वीय बल हे नेहमी वर जाणा-या वस्तूच्या विरुद्ध दिशेने असते. त्यामुळे वर फेकलेल्या वस्तूची गती कमी कमी होत जाते व शेवटी ती शून्य होते. मग ती वस्तू आणखी वर न जाता खाली पडायला लागते.
- खाली पडताना तिच्या गतीत गुरुत्वीय बलामुळेच सतत वाढ होत जाते.
- समजा एक लहान पोते आहे, तर दुसरे मोठे आहे. दोन्ही पोती उचलताना काय फरक दिसतो ? लहान पोत्यावरील गुरुत्वीय बल कमी आहे म्हणजेच त्याचे वजन कमी आहे. मोठ्या पोत्यावरील गुरुत्वीय बल जास्त आहे म्हणजेच त्याचे वजन जास्त आहे.
- जास्त वजन उचलण्यासाठी जास्त बल लावावे लागते.
- वस्तूचे वजन करण्यासाठी वस्तू ताणकाट्याच्या हुकाला टांगतात. टांगलेली वस्तू पृथ्वीच्या गुरुत्वीय बलाने खाली ओढली जाते. त्याच वेळी स्प्रिंगच्या ताणाचे बल हे वस्तूला सतत वर ओढत असते. ज्यावेळी स्प्रिंगचा ताण आणि पृथ्वीचे गुरुत्वीय बल समसमान होतात, त्यावेळी वस्तू स्थिरावते. या स्थितीत काठावरील मोजपट्टी वरून गुरुत्वीय बल समजते, म्हणजेच वस्तूचे वजन समजते.
- वस्तूवरील गुरुत्वीय बल म्हणजे त्या वस्तूचे वजन होय.
- सूर्यमालेतील सूर्य आणि ग्रह यांमध्ये गुरुत्वाकर्षण बल कार्यरत असते. त्यामुळे ग्रह सूर्याभोवती सतत फिरत असतात. त्याचबरोबर ग्रह आणि उपग्रह यांमध्येही गुरुत्वाकर्षण बल कार्यरत असते.
४. चुंबकीय बल (Magnetic force)
टेबलावर एक चुंबक ठेवा. एक मोठा लोखंडी खिळा चुंबकाजवळ न्या. तो चुंबकाला चिकटतो. चुंबकामुळे लावल्या गेलेल्या बलाला ‘चुंबकीय बल’ म्हणतात.
५. घर्षण बल
कॅरमच्या सोंगटीला हळूच टिचकी मारली. ती कॅरम बोर्डवरून घसरत पुढे जाते, परंतु अंतरावर जाऊन थांबते. सपाट जमिनीवरून घरंगळणारा चेंडू काही अंतरावर जाऊन थांबतो. असे का होते?
दोन पृष्ठभाग एकमेकांवर घासत असताना त्यांमध्ये घर्षण बल कार्य करू लागते. ते नेहमी गतीच्या विरोधात कार्य करते. सायकल चालवताना ब्रेक लावला की थोड्या अंतरावर जाऊन सायकल थांबते. ब्रेक कसा लागतो , कोणत्या भागांमध्ये घर्षण निर्माण होते ? कॅरम खेळताना कॅरम बोर्डवर पावडर का टाकली जाते ? ते आता आपल्याला समजले असेल. गुळगुळीत पृष्ठभाग एकमेकांवरून सहज घासता येतात कारण त्यांमध्ये घर्षण बल कमी असते, तर खडबडीत पृष्ठभाग एकमेकांवरून सहज घासता येत नाहीत कारण त्यांमधील घर्षण बल (frictional force) जास्त असते.
6) स्थितिक विद्युत बल
घर्षणामुळे रबर, प्लास्टिक, एबोनाइट यासारख्या पदार्थावर विद्युत भार निर्माण होतो आणि अशा विद्युत भारित पदार्थांमध्ये जे बल निर्माण होते त्याला स्थितिक विद्युत बल असे म्हणतात.
- बल व तोरण ही सदिश राशी आहे.
- बलामुळे वस्तूचे त्वरण घडते.
- बलाचे एकक न्यूटन आहे.
कार्य
बलाने केलेले कार्य (W) = वस्तूला लावलेले बल (F) × बलाच्या दिशेत झालेले वस्तूचे विस्थापन(S)
W = F × S
SI पद्धतीत कार्याचे एकक ज्युल आहे.बलाचे एकक न्यूटन आहे.
विस्थापनाचे एकक मीटर आहे
CGS पद्धतीत बलाचे एकक वर्ग आहे.
- वेद दुप्पट झाला तर गतीत ऊर्जा चौकट होते.
- ध्रुवावर स्थितीज ऊर्जा जास्त असते व विषुववृत्तावर कमी असते.
- ऊर्जा अक्षयतेचा नियम.
- ऊर्जा हे निर्माण करता येत नाही व ती नष्टही करता येत नाही परंतु तिचे एका प्रकारातून दुसऱ्या प्रकारात रूपांतर करता येते तथापि विश्वातील एकूण ऊर्जा सदैव अक्षय राहते.
- जडत्वाची संकल्पना गेलेली यांनी मांडली.
- जडत्व हे नेहमी वस्तूच्या वस्तुमानावर अवलंबून असते.
- वस्तूचे वस्तुमान हे तिच्या जडत्वाचे निर्देशांक असते.
