Physical Quantities in hindi

 भौतिक राशियाँ
 ( Physical Quantities )

 ""परिमाण की एक इकाई एक ही प्रकृति की एक मनमाने ढंग से निर्धारित मात्रा है जिसका मूल्य उसी प्रकृति की अन्य मात्राओं द्वारा निर्धारित किया जाता है।" । " 

“Every measurable entity is called a physical size."

 अर्थात् भौतिकी के अन्तर्गत जिन पदों का अध्ययन किया जाता है उन्हें भौतिक राशियाँ कहते हैं , जैसे द्रव्यमान , लम्बाई , समय , ताप , विस्थापन , वेग , बल , त्वरण , कार्य , शक्ति , ऊर्जा , प्रतिरोध , धारा , विभव , प्रदीपन तीव्रता , आवेश , यंग - मापांक , श्यानता आदि । 

भौतिक राशियाँ दो प्रकार की होती है 

( 1 ) मूल राशियाँ ( Fundamental Quantities ) —

" स्वेच्छा से चुनी गईं वे भौतिक राशियाँ , जिनकी सहायता से अन्य भौतिक राशियाँ व्यक्त की जाती हैं , मूल राशियाँ कहलाती हैं । " जैसे - लम्बाई , द्रव्यमान , समय आदि । मूल राशियों को प्रदर्शित करने के लिए जो मात्रक प्रयोग में लाये जाते हैं उन्हें " मूल मात्रक " कहते हैं ।

( 2 ) व्युत्पन्न राशियाँ ( Derived Quantities ) 

 " वे भौतिक राशियाँ जो मूल राशियों की सहायता से व्यक्त की जैसे — क्षेत्रफल , वेग , घनत्व आदि । , व्युत्पन्न राशियाँ कहलाती हैं । 

व्युत्पन्न राशियों को प्रदर्शित करने के लिए जो मात्रक प्रयोग में लाये जाते हैं उन्हें " व्युत्पन्न मात्रक " कहते हैं ।

 मापन ( Measurement )

" किसी भौतिक राशि के परिमाण को अंकों में व्यक्त करना मापन कहलाता है । मापन एक तुलनात्मक विधि है । " ( Measurement is a process of comparison )

मात्रक ( Unit )

 जिस भौतिक राशि को मापना होता है उस राशि के एक निश्चित परिमाण को हम मानक मान लेते हैं जिसे एक नाम दे देते है । यह " मानक " उस राशि का " मात्रक " कहलाता है । 

अर्थात् 

"परिमाण की एक इकाई उसी प्रकृति की एक मनमाने ढंग से निर्धारित मात्रा है जिसके द्वारा उसी प्रकृति की अन्य मात्राओं को मान दिया जाता है।"

 मात्रक दो प्रकार के होते हैं

( 1 ) मूल मात्रक ( Fundamental Unit )-

" बे मात्रक अन्य किसी मात्रक पर निर्भर नहीं करते अर्थात् संपूर्ण रूप से स्वतन्त्र होते हैं मूल मात्रक कहलाते हैं । " जैसे - मीटर किलोग्राम सेकण्ड आदि ।

प्रकृति के सभी राशियों की माप को मूलतः परस्पर रूप से स्वतन्त्र सात राशियों के पदों में व्यक्त किया जा सकता है इन्हें मूल राशियाँ ( Fundamental quantities ) कहते हैं । 

( 2 ) व्युत्पन्न मात्रक ( Derived Units ) -

" वे मात्रक जो मूल मात्रकों के पदों में प्राप्त किये जाते हैं व्युत्पन्न मात्रक कहलाते हैं । " जैसे - वेग का मात्रक मीटर / सेकण्ड बल का मात्रक किलोग्राम - मीटर / सेकण्ड , आयतन का मात्रक मीटर आदि ।

 मूल मात्रक

"मूल मात्रक" शब्द विज्ञान और इंजीनियरिंग में आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले मात्रकों को संदर्भित करता है, जिन्हें अन्य मात्रकों के व्युत्पन्न करने के लिए आधार के रूप में माना जाता है। इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (SI) में, सात मूल मात्रक होते हैं जो निम्नलिखित हैं:

1. मीटर (Meter) - लम्बाई का मात्रक
2. किलोग्राम (Kilogram) - द्रव्यमान का मात्रक
3. सेकंड (Second) - समय का मात्रक
4. एम्पीयर (Ampere) - विद्युत धारा का मात्रक
5. केल्विन (Kelvin) - तापमान का मात्रक
6. मोल (Mole) - पदार्थ की मात्रा का मात्रक
7. कैंडेला (Candela) - प्रकाशीय तीव्रता का मात्रक

आपने एसआई (SI) मूल मात्रकों की सूची प्रदान की है। नीचे मैं इन प्रत्येक मात्रकों की परिभाषा और उसका महत्व स्पष्ट कर रहा हूँ:

1. मीटर (Meter) - मीटर लंबाई की एसआई मात्रक है। इसे वैक्यूम में प्रकाश द्वारा 1/299,792,458 सेकंड में तय की गई दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है।

2. किलोग्राम (Kilogram) - किलोग्राम द्रव्यमान का एसआई मात्रक है। इसे प्लैंक कॉन्स्टेंट (6.62607015 × 10^-34 जूल सेकंड) के उपयोग से, इसके परिमाण को सटीक रूप से परिभाषित किया गया है।

3. सेकंड (Second) - समय का एसआई मात्रक। यह सीज़ियम-133 आइसोटोप के दो हाइपरफाइन ऊर्जा स्तरों के बीच रेडियोधर्मी परिवर्तन के 9,192,631,770 चक्रों की अवधि के रूप में परिभाषित होता है।

4. एम्पीयर (Ampere) - विद्युत धारा का एसआई मात्रक। एम्पीयर को दो परलैलल कंडक्टर्स के बीच 1 मीटर की दूरी पर, प्रति मीटर 2 × 10^-7 न्यूटन का बल उत्पन्न करने वाली विद्युत धारा के रूप में परिभाषित किया गया है।

5. केल्विन (Kelvin) - तापमान का एसआई मात्रक। यह बोल्ट्ज़मैन कॉन्स्टेंट (1.380649 × 10^-23 जूल प्रति केल्विन) के आधार पर परिभाषित होता है।

6. मोल (Mole) - पदार्थ की मात्रा का एसआई मात्रक। एक मोल में अवोगाड्रो की संख्या (6.02214076 × 10^23) के बराबर अणु या परमाणु होते हैं।

7. कैंडेला (Candela) - प्रकाशीय तीव्रता का एसआई मात्रक। यह एक विशेष दिशा में, प्रति स्टेराडियन 1/683 वाट की शक्ति के साथ 540×10^12 हर्ट्ज की आवृत्ति पर उत्सर्जित प्रकाश के द्वारा परिभाषित होता है।

इन मूल मात्रकों का उपयोग विज्ञान और तकनीकी के क्षेत्रों में विभिन्न अन्य मात्रकों को मापने के लिए किया जाता है। ये मूल मात्रक सार्वभौमिक रूप से स्वीकार्य होते हैं और विश्वभर में विज्ञान और इंजीनियरिंग के मानकों के रूप में प्रयोग किए जाते हैं।

व्युत्पन्न मात्रक

1. पास्कल (Pa) - दबाव (न्यूटन प्रति वर्ग मीटर)
2. जूल (J) - ऊर्जा (न्यूटन मीटर)
3. वाट (W) - शक्ति (जूल प्रति सेकंड)
4. कूलॉम्ब (C) - विद्युत आवेश (एम्पीयर सेकंड)
5. वोल्ट (V) - विद्युत विभवांतर (जूल प्रति कूलॉम्ब)
6. फैराड (F) - विद्युत धारिता (कूलॉम्ब प्रति वोल्ट)
7. ओम (Ω) - विद्युत प्रतिरोध (वोल्ट प्रति एम्पीयर)
8. सिमेंस (S) - विद्युत चालकता (1/ओम)
9. हर्ट्ज (Hz) - आवृत्ति (सेकंड के प्रतिव्योम)
10. टेस्ला (T) - चुंबकीय फ्लक्स घनत्व (वेबर प्रति वर्ग मीटर)
11. हेनरी (H) - विद्युत अधिष्ठात्रता (वोल्ट-सेकंड प्रति एम्पीयर)
12. न्यूटन (N) - बल (किलोग्राम मीटर प्रति सेकंड स्क्वायर)

अन्य उपयोगी मात्रक

1. ल्यूमेन (lm) - प्रकाश फ्लक्स
2. लक्स (lx) - चमकीलापन (ल्यूमेन प्रति वर्ग मीटर)
3. बेकेरेल (Bq) - रेडियोएक्टिव अवक्रमण की दर (अवक्रमण प्रति सेकंड)
4. ग्रे (Gy) - विकिरण अवशोषण की मात्रा (जूल प्रति किलोग्राम)
5. सीवर्ट (Sv) - विकिरण की जैविक प्रभाव (ग्रे के समान लेकिन जैविक प्रभाव पर आधारित)

SI के कुछ पुराने मात्रकों के नए नाम और संकेत

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (SI) में कई मात्रकों की परिभाषाएँ और नाम समय के साथ अपडेट हुई हैं। विज्ञान और तकनीकी में प्रगति के साथ, कुछ मात्रकों को अधिक सटीक और प्रासंगिक बनाया गया है। यहाँ कुछ पुराने मात्रकों के नए नाम और संकेत दिए गए हैं:

1. न्यूटन (पुराना मात्रक: डायन) - बल का मात्रक, जहाँ 1 न्यूटन = 10^5 डायन।

2. पास्कल (पुराना मात्रक: बार) - दबाव का मात्रक, जहाँ 1 पास्कल = 1 न्यूटन प्रति वर्ग मीटर; 1 बार = 10^5 पास्कल।

3. जूल (पुराना मात्रक: एर्ग) - ऊर्जा का मात्रक, जहाँ 1 जूल = 10^7 एर्ग।

4. वाट (पुराना मात्रक: अर्ग प्रति सेकंड) - शक्ति का मात्रक, जहाँ 1 वाट = 1 जूल प्रति सेकंड।

5. कूलॉम्ब (पुराना मात्रक: एम्पियर-सेकंड) - विद्युत आवेश का मात्रक, जहाँ 1 कूलॉम्ब = 1 एम्पियर × सेकंड।

6. सिमेंस (पुराना मात्रक: म्हो) - विद्युत चालकता का मात्रक, जहाँ 1 सिमेंस = 1 म्हो।

7. हर्ट्ज (पुराना मात्रक: साइकल्स प्रति सेकंड) - आवृत्ति का मात्रक, जहाँ 1 हर्ट्ज = 1 साइकल प्रति सेकंड।

Dimensions विमाएं

विमाएं या "भौतिक राशियाँ" विज्ञान और इंजीनियरिंग में उन चरों को कहते हैं जिन्हें मापा जा सकता है और जिनके मापने के लिए विभिन्न मात्रकों का उपयोग होता है। विमाओं का उपयोग कई भौतिक घटनाओं को समझने, विश्लेषण करने और वर्णन करने के लिए किया जाता है। यहां कुछ महत्वपूर्ण विमाओं का वर्णन किया गया है:

1. लंबाई (Length) - किसी वस्तु के दो बिंदुओं के बीच की दूरी। मीटर (m) इसका SI मात्रक है।

2. द्रव्यमान (Mass) - किसी वस्तु की मात्रा जिससे उसका वजन निर्धारित होता है। किलोग्राम (kg) इसका SI मात्रक है।

3. समय (Time) - घटनाओं के क्रम को मापने की एक विधि। सेकंड (s) इसका SI मात्रक है।

4. विद्युत धारा (Electric Current) - विद्युत आवेश की दर जिससे वह किसी बिंदु से गुजरता है। एम्पीयर (A) इसका SI मात्रक है।

5. तापमान (Temperature) - किसी वस्तु की गर्मी या सर्दी की अवस्था। केल्विन (K) इसका SI मात्रक है।

6. पदार्थ की मात्रा (Amount of Substance) - किसी रासायनिक पदार्थ की अणुओं की संख्या। मोल (mol) इसका SI मात्रक है।

7. प्रकाशीय तीव्रता (Luminous Intensity) - प्रकाश की शक्ति जिसे किसी विशेष दिशा में मापा जाता है। कैंडेला (cd) इसका SI मात्रक है।

अन्य महत्वपूर्ण विमाएं

1. बल (Force) - किसी वस्तु पर लागू होने वाला धक्का या खिंचाव। न्यूटन (N) इसका SI मात्रक है।

2. दबाव (Pressure) - किसी सतह पर लागू बल का प्रसार। पास्कल (Pa) इसका SI मात्रक है।

3. ऊर्जा (Energy) - कार्य करने की क्षमता। जूल (J) इसका SI मात्रक है।

4. शक्ति (Power) - ऊर्जा का उपयोग या स्थानांतरण की दर। वाट (W) इसका SI मात्रक है।

ये विमाएं वैज्ञानिक संदर्भ में बहुत महत्वपूर्ण होती हैं और इनका उपयोग दुनिया की कई प्रकार की भौतिकी संबंधित घटनाओं को समझने और उन्हें मापने में किया जाता है

विमीय सूत्र

भौतिक राशियों के विमीय सूत्र उन्हें मूल मात्रकों के संदर्भ में व्यक्त करते हैं। ये सूत्र विज्ञान और इंजीनियरिंग में मापदंडों को समझने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। यहाँ कुछ प्रमुख भौतिक राशियों के विमीय सूत्र दिए गए हैं:

विमीय सूत्र भौतिक राशियों की मूल मात्रकों (जैसे द्रव्यमान, लंबाई, समय, आदि) के संदर्भ में व्याख्या प्रदान करते हैं। यहां 40 भौतिक राशियों के विमीय सूत्र दिए जा रहे हैं:

1. लंबाई (L)

   • विमीय सूत्र: $𝐿$

2. द्रव्यमान (M)

   • विमीय सूत्र: $𝑀$

3. समय (T)

   • विमीय सूत्र: $𝑇$

4. विद्युत धारा (I)

   • विमीय सूत्र: $𝐼$

5. तापमान (θ)

   • विमीय सूत्र: $𝜃$

6. पदार्थ की मात्रा (N)

   • विमीय सूत्र: $𝑁$

7. प्रकाशीय तीव्रता (J)

   • विमीय सूत्र: $𝐽$

8. बल (F)

   • विमीय सूत्र: $𝑀𝐿{𝑇}^{-2}$

9. ऊर्जा (E)

   • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^2{𝑇}^{-2}$

10. दबाव (P)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^{-1}{𝑇}^{-2}$

11. आवृत्ति (f)

    • विमीय सूत्र: ${𝑇}^{-1}$

12. वेग (v)

    • विमीय सूत्र: $𝐿{𝑇}^{-1}$

13. त्वरण (a)

    • विमीय सूत्र: $𝐿{𝑇}^{-2}$

14. घनत्व (ρ)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^{-3}$

15. विशिष्ट ऊष्मा (c)

    • विमीय सूत्र: ${𝐿}^2{𝑇}^{-2}{𝜃}^{-1}$

16. विद्युत प्रतिरोधकता (R)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^3{𝑇}^{-3}{𝐼}^{-2}$

17. विद्युत चालकता (S)

    • विमीय सूत्र: ${𝑀}^{-1}{𝐿}^{-3}{𝑇}^3{𝐼}^2$

18. शक्ति (P)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^2{𝑇}^{-3}$

19. कार्य (W)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^2{𝑇}^{-2}$

20. तापीय चालकता (k)

    • विमीय सूत्र: $𝑀𝐿{𝑇}^{-3}{𝜃}^{-1}$

21. दीप्ति (B)

    • विमीय सूत्र: $𝐽$

22. विद्युत धारिता (C)

    • विमीय सूत्र: ${𝑇}^4{𝐼}^2{𝑀}^{-1}{𝐿}^{-2}$

23. चुंबकीय फ्लक्स (Φ)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^2{𝑇}^{-2}{𝐼}^{-1}$

24. चुंबकीय फ्लक्स घनत्व (B)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝑇}^{-2}{𝐼}^{-1}$

25. विद्युत विभवांतर (V)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^2{𝑇}^{-3}{𝐼}^{-1}$

26. कोण (θ)

    • विमीय सूत्र: $[1]$ (आयामहीन)

27. कोणीय वेग (ω)

    • विमीय सूत्र: ${𝑇}^{-1}$

28. कोणीय त्वरण (α)

    • विमीय सूत्र: ${𝑇}^{-2}$

29. क्षेत्रफल (A)

    • विमीय सूत्र: ${𝐿}^2$

30. आयतन (V)

    • विमीय सूत्र: ${𝐿}^3$

31. मोमेंटम (p)

    • विमीय सूत्र: $𝑀𝐿{𝑇}^{-1}$

32. विद्युत दाब (E)

    • विमीय सूत्र: $𝑀𝐿{𝑇}^{-3}{𝐼}^{-1}$

33. विद्युत फ्लक्स (Ψ)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^3{𝑇}^{-3}{𝐼}^{-1}$

34. सतही तनाव (σ)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝑇}^{-2}$

35. चालकता (σ)

    • विमीय सूत्र: ${𝐿}^{-3}{𝑀}^{-1}{𝑇}^3{𝐼}^2$

36. विकिरण तीव्रता (I)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^2{𝑇}^{-3}$

37. विकिरण ऊर्जा घनत्व (u)

    • विमीय सूत्र: $𝑀{𝐿}^{-1}{𝑇}^{-2}$

38. प्रतिबिंबांक (ρ)

    • विमीय सूत्र: $[1]$ (आयामहीन)

39. प्रकाशीय फ्लक्स (Φ)

    • विमीय सूत्र: $𝐽$

40. प्रकाशीय दक्षता (η)

    • विमीय सूत्र: $[1]$ (आयामहीन)

ये विमीय सूत्र विभिन्न भौतिक राशियों के बुनियादी आयामों को व्यक्त करते हैं, और विज्ञान और तकनीकी अध्ययन में उनकी गणना और समझने में महत्वपूर्ण हैं।

प्रमुख रूपान्तरण

विज्ञान और इंजीनियरिंग में प्रमुख रूपान्तरण आवश्यक होते हैं जो विभिन्न मात्रक सिस्टमों के बीच आसानी से आदान-प्रदान करने के लिए उपयोगी हैं। यहां कुछ सबसे आम रूपान्तरणों की सूची दी जा रही है:

लम्बाई

1. इंच से सेंटीमीटर
   • 1 इंच = 2.54 सेंटीमीटर
2. फुट से मीटर
   • 1 फुट = 0.3048 मीटर
3. मील से किलोमीटर
   • 1 मील = 1.60934 किलोमीटर
4. यार्ड से मीटर
   • 1 यार्ड = 0.9144 मीटर

द्रव्यमान

1. पाउंड से किलोग्राम
   • 1 पाउंड = 0.453592 किलोग्राम
2. औंस से ग्राम
   • 1 औंस = 28.3495 ग्राम
3. टन से किलोग्राम
   • 1 टन = 907.185 किलोग्राम (अमेरिकी टन)
   • 1 टन = 1000 किलोग्राम (मीट्रिक टन)

तापमान

1. फ़ारेनहाइट से सेल्सियस
   • $𝐶=\frac{5}{9}(𝐹-32)$
2. सेल्सियस से फ़ारेनहाइट
   • $𝐹=\frac{9}{5}𝐶+32$
3. केल्विन से सेल्सियस
   • $𝐶=𝐾-273.15$

दबाव

1. पास्कल से बार
   • 1 पास्कल = 1e-5 बार
2. बार से पास्कल
   • 1 बार = 100000 पास्कल
3. पाउंड-प्रति-वर्ग इंच (psi) से पास्कल
   • 1 psi = 6894.76 पास्कल

वॉल्यूम

1. लीटर से गैलन
   • 1 लीटर = 0.264172 गैलन (अमेरिकी)
2. गैलन से लीटर
   • 1 गैलन (अमेरिकी) = 3.78541 लीटर
3. क्यूबिक फीट से क्यूबिक मीटर
   • 1 क्यूबिक फीट = 0.0283168 क्यूबिक मीटर