अध्याय - 10

उत्तोलक

(Levers)

प्रश्न- उत्तोलक को परिभाषित करते हुए वर्गीकरण कीजिए और उचित उदाहरण की सहायता से खेल में इसके उचित उपयोग को बताइए।

अथवा
उत्तोलक क्या है? इसके प्रकारों को समझाइए। मानव शरीर में उत्तोलक के प्रयोग का उपयुक्त उदाहरण दीजिए।
अथवा
प्रथम श्रेणी लीवर की मानव शरीर में भूमिका। अथवा उत्तोलक के प्रकार बताइए।
अथवा
लीवर के विभिन्न प्रकार के खेल की विभिन्न तकनीकी के आधार पर समझाइए।

उत्तर -

"प्रतिरोध के विरुद्ध कार्य करने के लिए सख्त छड़ का इस्तेमाल किया जाता है, जिसे हम उत्तोलक कहते हैं।"

साधारण भाषा में Lever एक साधारण मशीन होती है जो किसी कार्य करने या गति करने में सहायक होती है और वह मशीन किसी धुरी पर घूमती है।

उदाहरण - पंखा एक विद्युतीय मशीन है जिसमें वह Ball Bearing की मदद से घूमता है वह उसका Axis Point होता है और पंखे का भार या Resistance का कार्य करता है जिसको घूमने के लिए विद्युतीय बल का कार्य करता है।

जैव यांत्रिकी विज्ञान में Lever एक छड़ या डण्डे के समान होता है जो एक स्थिर बिन्दु के चारों घूमता है हमारे शरीर में Lever की मदद से गति होती है जिसमें जोड़ Joint - Axis या Fulcrum का कार्य करती है शरीर के अंग का भार (Weight) प्रतिरोध का कार्य करता है और बल लगाने का कार्य मांसपेशियाँ करती हैं।

नोट - "मानव शरीर में जितने भी Movement होते हैं वह सब Lever के द्वारा ही होते हैं इसलिए हमारा शरीर एक लीवर के रूप में कार्य करता है।'

एक Lever (उत्तोलक) में दो प्रकार की भुजा कार्य करती है पहली भार भुजा तथा दूसरी बल भुजा। बल भुजा-धूरी तथा बल बिन्दु के बीच की दूरी को कहते हैं। भार भुजा धुरी तथा भार बिन्दु के बीच की दूरी को कहते हैं।-

लीवर निम्नलिखित से मिलकर बना होता है-

1. फलक्रम (धुरी) या अक्ष, जिसके चारों ओर लीवर घूमता है जो कि (A) से प्रदर्शित किया जाता है।
2. बल जो कि लीवर को गति प्रदान करता है जो (F) से प्रदर्शित किया जाता है।
3. भार जिसे बल लगाकर उठाया जाता है जिसे (w) या (R) से प्रदर्शित किया जाता है।

लीवर को कई तरह से उपयोग में लाया जा सकता है। परन्तु इस पर निर्भर करता है कि वह किस श्रेणी का लीवर है। मनुष्य के शरीर की हड्डियों के दृढ़ दण्ड का काम करती है अर्थात् लीवर का काम करती है, जोड़ फलक्रम का क्योंकि लीवर इसी तरफ गति करता है। शरीर में मांसपेशियाँ बल को पैदा करती हैं जिससे लीवर को गति प्रदान की जाती है। जब मांसपेशियाँ संकुचन करती हैं तब वह बल पैदा करने में सक्षम होती हैं। भार बिन्दु वह गुरुत्वाकर्षण केन्द्र है जो कि बल लगाने पर गतिमान होता है। भार शरीर के हिस्से का हो या फिर कोई बाहरी बल हो और हो सकता है कि प्रतिद्वन्द्वी खिलाड़ी के साथ लगाना पड़ रहा हो।

उत्तोलक के प्रकार - मानव शरीर में तीन प्रकार के लीवर पाए जाते हैं जो निम्नलिखित हैं-

प्रथम श्रेणी लीवर

इस श्रेणी का लीवर फलक्रम, भार तथा बल बिन्दु के बीच में होता है। FAR प्रथम श्रेणी लीवर में व्यवस्थित रहता है। यह लीवर गति तथा बल दोनों के लिए उपयोगी हो सकता है। इस लीवर में तीन स्थितियाँ हो सकती हैं-

1. पहली स्थिति - जब फलक्रम बीचों-बीच में हो तब वह लीवर संतुलन का काम करेगा अर्थात् तराजू जैसा कार्य करेगा।

2. दूसरी स्थिति - जब फलक्रम बल बिन्दु के नजदीक होगा तब यह गति लीवर काम करेगा क्योंकि इस तरह की व्यवस्था में बल भुजा छोटी होगी।

3. तीसरी स्थिति जब फलक्रम भार बिन्दु के पास होगा तब यह बल लीवर का काम करेगा क्योंकि इस तरह की व्यवस्था में बल भुजा बड़ी होगी इसलिए यह बल लीवर का काम करेगा उदाहरण कोहनी के जोड़ पर Triceps का कार्य।

मानव शरीर में इसका उदाहरण-

1. Extension of Forearm - इसमें Elbow Joint Axis, Tricep Muscle बल का तथा Forearm प्रतिरोध का कार्य करते हैं।

2. Ankle Flexion - इसमें Ankle Joint - Axis, Tibalis Muscle Force तथा पैर के पंजे प्रतिरोध का कार्य करते हैं।

द्वितीय श्रेणी लीवर

इस श्रेणी के लीवर में भार (Resistance) बल तथा फलक्रम के बीच में होता है। जब भार बीच में होगा तब बल भुजा सदा ही बड़ी होती है। इस कारण इस श्रेणी का लीवर अधिक बल पैदा कर सकता है क्योंकि इसमें बल भुजा बड़ी होती है। इस लीवर का दूसरी नाम बल लीवर (Force Lever) भी है। उदाहरण- सीधा पुशअप

आम जीवन में इसके उदाहरण-

1. सुपारी काटने वाला सरौता
2. कूड़ा उठाने वाली मशीन
3. नीबू निचोड़ने वाली मशीन
4. कागज में सुराग करने वाली मशीन आदि।

मानव शरीर में इसका उदाहरण- 

1. Plantar Flexion - इसमें देखने का जोड़ Axis पंजे के पास की मांसपेशी बल तथा ऐड़ी प्रतिरोध का कार्य करते हैं।

2. बास्केटबॉल और बॉलीबाल में पंजे से जम्प लेना, जिसमें Phallangeal जोड़ Axis ऐड़ी Resistance तथा Calf Muscle - Force का कार्य करता है।

तृतीय श्रेणी लीवर

तृतीय श्रेणी के लीवर में सदा ही बल फलक्रम तथा भार के बीच में व्यवस्थित रहता है। इसके लिए भार भुजा (Resistance Arm) बड़ी होती है। इस कारण यह तीव्र गति पैदा कर सकता है। इस कारण इस लीवर को दूसरा नाम गति लीवर भी दिया गया है। मनुष्य की शरीर में दो भुजा वाले लीवर दर्शाये गये हैं। मानव शरीर में दो भुजा वाले उत्तोलक में अक्ष के दोनों तरफ बल आरोपित होता है परन्तु बलों का परिणामी बल एक ही दिशा में प्राप्त होता है। उदा० सिटअप।

आम जीवन में इसके उदाहरण- नाव चलाना, बेलचे से मिट्टी उठाना

मानव शरीर में इसका उदाहरण-

1. Arm Flexion फलक्रम (a) (Elbow) कोहनी का जोड़, अग्र हाथ प्रतिरोध तथा Radials Tuberoicity मांसपेशी बल लगाने का कार्य करते हैं।

2.Thigh Flexion

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