अध्याय - 12

गति विज्ञान

(Kinetics)

प्रश्न- गतिज विज्ञान में सन्तुलन से आप क्या समझते हैं? इसके सिद्धान्त और प्रकारों का वर्णन कीजिये?

अथवा
सन्तुलन के सिद्धान्त को समझाते हुये उसके प्रकारों का वर्णन कीजिये।

उत्तर -

जब किसी वस्तु पर कोई बल इस तरह कार्य करे कि वस्तु ना तो घूर्णन गति करे और न ही रेखीय गति करे तो वह गतिज विज्ञान में 'सन्तुलन' कहलाती है।

सरल शब्दों में किसी वस्तु पर जब कोई बल इस प्रकार से कार्यरत हो जिससे कि वस्तु ना तो रेखीय गति करे और न ही घूर्णन गति करे। इस स्थिति को हम सन्तुलन की स्थिति कहेंगे।

किसी वस्तु पर लगे सभी बलों का बीजीय योग शून्य हो जाये, तब वह वस्तु सन्तुलन की स्थिति में कही जायेगी। यानि कि किसी वस्तु पर किसी भी दिशा से अगर कोई बल लग रहा हो तो उसके विपरीत दिशा से संतुलित बल उस पर लगता है। जिससे कि वह स्थिति संतुलन में आ जाती है।

मानव शरीर के संतुलन की स्थिति में माँसपेशियां विपरीत बल लगाने का कार्य करती हैं। यहाँ पर मानव शरीर में केन्द्रीय गुरुत्वाकर्षण बिन्दु की मुख्य और महत्वपूर्ण भूमिका होती है, जितनी भी केन्द्रीय गुरुत्वाकर्षण बिन्दु वस्तु के नीचे की तरफ होगा, उतनी ही उसके सन्तुलन की स्थिति अच्छी होगी।

सामान्य रूप से संतुलन वह स्थिति है, जिसमें विपरीत दिशा में परिवर्तन लाने वाली शक्तियां पूर्ण रूप से एक-दूसरे के बराबर होती हैं। अर्थात् उनमें परिवर्तन की प्रवृति नहीं पायी जाती है। सन्तुलन के लिये प्रयोग किया जाने वाला शब्द (Equilibrium) लैटिन भाषा के शब्द (Acquilibrium) से निकला है जिसका अर्थ है समान तुलना। गतिज विज्ञान में समान तुलना वह स्थिति है जिसमें विरोधी शक्तियाँ या प्रवृतियां एक-दूसरे को निष्प्रभाव कर देती हैं। शारीरिक शिक्षा में, जब एक बिन्दु पर विपरीत दिशाओं से बल प्रयोग किया जाता है तो बिन्दु का स्थान ज्यों का त्यों बना रहता है तो यह स्थिति सन्तुलन कहलाती है। इसी सन्दर्भ में कहा गया हैं कि किसी व्यक्ति की अपने समर्थन आधार के भीतर गुरुत्वाकर्षण की रेखा को बनाये रखने की क्षमता से तात्पर्य सन्तुलन है।

सन्तुलन के सिद्धान्त - किसी वस्तु के संतुलन की स्थिति निम्नलिखित सिद्धान्तों पर आधारित होती है-

1. केन्द्रीय गुरुत्वाकर्षण बल बिन्दु - सन्तुलन के इस सिद्धान्त में किसी वस्तु के आधार के ऊपर केन्द्रीय गुरुत्वाकर्षण बिन्दु स्थित रहना चाहिये तथा वस्तु की ऊँचाई को देखते हुए, जितना केन्द्रीय गुरुत्वाकर्षण बिन्दु नीचे स्थित होगा, उतनी ही उसके सन्तुलन की स्थिति अच्छी होगी और दूसरी ओर यह केन्द्रीय गुरुत्वाकर्षण बिन्दु से ऊपर की तरफ स्थित होगा तो उस वस्तु के सन्तुलन की स्थिति में अवरोध पैदा होगा।

2. वस्तु का आधार का सिद्धान्त - किसी वस्तु का आधार जितना ही बड़ा होगा उसकी सन्तुलन की स्थिति भी उतनी ही बड़ी और अच्छी होगी, कारण वस्तु का गरुत्वाकर्षण रेखा उसके आधार के मध्य में होगी। वही इसके विपरीत गुरुत्व रेखा, आधार के बाहर चली जायेगी।

3. कार्मिक आधार सिद्धान्त - किसी मनुष्य का कार्मिक आधार सन्तुलन की स्थिति को बनाये रखने में पूर्ण रूप से सक्षम हो सकता है, इस कार्मिकी आधार पर नाड़ीय तंत्र और शरीर की इन्द्रियां (कान का मध्य भाग) सहायक होती है, जो सन्तुलन को बनाये रखती है। ज्ञातव्य रहे कि कान के भीतर (Endolymph) नामक एक तरल पदार्थ की उपस्थिति होती है जोकि शरीरिक सन्तुलन को बनाये रखने में सक्षम होती है।

4. दृष्टि और स्वायन्त नाड़ी तंत्र सिद्धान्त - इस सिद्धान्त में मनुष्य को सन्तुलन को बनाये रखने में उसकी दृष्टि (नजर) तथा स्वायत्त नाडीय तंत्र के अन्तर्गत विविध माँसपेशियों और तन्तुओं में मौजूद विशेष Kinesthtic Sense के Proprtoseptive विशेष रूप से कार्य करते हैं। क्योंकि जब माँसपेशी आदि संकुचन एवं प्रकुचन करती हैं, तो वह संबंधित नाड़ियों के तंत्र के क्षेत्र तक संदेश लेकर जाती हैं और उसकी प्रक्रिया स्वरूप अपना बेहतर कार्य करती हैं।

सन्तुलन मुख्य रूप से दो प्रकार का पाया जाता हैं-

1. स्थायी सन्तुलन - यदि किसी वस्तु को उसकी संतुलन की स्थिति से थोड़ा-सा विस्थापित करके छोड़ दिया जाये, और वस्तु पुनः अपनी पहली वाली स्थिति में आ जाए, तो हम कहेंगे की वस्तु स्थायी सन्तुलन में है। इसे अन्य शब्दों में अगर कहा जाये तो जब किसी वस्तु को विस्थापित किया जाये तो उसका गुरुत्व केन्द्र बिन्दु अपनी स्थिति से ऊपर उठ जाता है। मगर गुरुत्व केन्द्र बल, वस्तु पर अपना प्रभाव डालते हुए उसे पूर्वावस्था में लाने के लिये प्रयास करता रहता है। जिसमें वस्तु अपनी पूर्व अवस्था में वापस लौट आती है। स्थायी संतुलन का प्रयोग विभिन्न शरीरिक स्थितियों में अधिक किया जाता है।

इसके प्रमुख उदाहरण हैं-

(1) कुश्ती के खिलाड़ी, खेलों में रक्षात्मक पंक्ति (हाकी, फुटबाल, हैण्डवाल) आदि।
(2) कुश्ती में दांव लगाना।
(3) बैठने, उठने और मोड़ने की शारीरिक स्थिति।
(4) बॉलीवाल में ब्लाकिंग करना।
(5) Horizontal bor पर जिम्नास्ट घूर्णन के बाद अपनी पूर्व स्थिति में आना

2. अस्थायी सन्तुलन - इसके अन्तर्गत यदि किसी वस्तु को उसके संतुलन की स्थिति से थोड़ा भी विस्थापित करके छोड़ दिया जाता है तो संबंधित वस्तु अपनी पूर्वावस्था में नहीं आ पाती और वह एक नये सन्तुलन की स्थिति को बना लेती है। अथवा संबंधित वस्तु को विस्थापित करने पर उसके गुरूत्व केन्द्र बिन्दु को केन्द्रीय गुरूत्व बल के द्वारा नीचे लाने का प्रयास करता है, जिससे वह वस्तु पूर्वावस्था में ना आकर, नयी अवस्था में आ जाती है।

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