आप अक्सर यह वाक्यांश सुन सकते हैं कि "आपका वजन कितना है?" आइये जानें कि उसमें क्या समस्या है और वह इतनी अजीब क्यों है। प्रश्न वाक्यांश में कुछ भी अजीब नहीं है, जब तक कि यह किसी भौतिक विज्ञान के शिक्षक द्वारा न पूछा गया हो। लेकिन अधिकतर यह बात आम लोगों से सुनी जा सकती है जो इस अवधारणा को बिल्कुल अलग तरीके से समझते हैं। बेशक, हर किसी का मतलब द्रव्यमान है। लेकिन आपको यह समझना होगा कि द्रव्यमान और भार अलग-अलग शब्द हैं। द्रव्यमान एक अदिश राशि है जिसे किलोग्राम में मापा जाता है। यह पैरामीटर (द्रव्यमान) वस्तु में निहित पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करता है। भार एक सदिश राशि है जिसे न्यूटन (N) में मापा जाता है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) पर निर्भर करता है। पिंडों का द्रव्यमान समान हो सकता है, लेकिन भार भिन्न-भिन्न हो सकते हैं।
ये अवधारणाएँ आपस में जुड़ी हुई हैं, क्योंकि किसी पिंड का भार द्रव्यमान के माध्यम से निर्धारित होता है। किसी भी पिंड का द्रव्यमान हमारी पृथ्वी की सतह पर, उसके वायुमंडल में और यहां तक कि अन्य ग्रहों की सतह पर भी हमेशा स्थिर रहता है। लेकिन भार, जिसकी गणना P = m × g सूत्र का उपयोग करके की जाती है, चर g (गुरुत्वाकर्षण त्वरण) पर निर्भर करता है, जो न केवल ग्रह दर ग्रह बदलता है, बल्कि हमारी पृथ्वी के भीतर भी बदलता रहता है। पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण g भूमध्य रेखा पर 9.780 m/s² से लेकर ध्रुवों पर 9.82 m/s² तक भिन्न होता है। जैसा कि मैंने ऊपर लिखा है, g को न केवल मीटर प्रति सेकंड वर्ग (m/s²) में व्यक्त किया जा सकता है, बल्कि न्यूटन प्रति किलोग्राम में भी व्यक्त किया जा सकता है। ऐसे मामलों में, गणना को सरल बनाने के लिए स्थलीय स्थितियों में g को 10 m/s² तक पूर्णांकित किया जा सकता है। जैसे-जैसे पृथ्वी की सतह से किसी पिंड की ऊंचाई बढ़ती है, गुरुत्वाकर्षण का त्वरण कम होता जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि पृथ्वी के कोर और वस्तु के बीच की दूरी बढ़ जाती है और गुरुत्वाकर्षण बल कम हो जाता है। इसका मतलब यह है कि हवाई जहाज में भी आपका वजन ज़मीन से थोड़ा कम होगा, लेकिन आपका द्रव्यमान वही रहेगा। देखें कि विभिन्न ऊंचाइयों पर गुरुत्वाकर्षण का त्वरण किस प्रकार बदलता है।
| ऊंचाई (किमी) | g (मी/से²) |
|---|---|
| 0 | 9.8066 |
| 1 | 9.8036 |
| 10 | 9.7759 |
| 100 | 9.505 |
| 500 | 8.45 |
| 5000 | 3.08 |
| 10 000 | 1.50 |
| 50 000 | 0.13 |
| 400 000 | 0.0025 |
यदि पृथ्वी और पृथ्वी के वायुमंडल में परिवर्तन बहुत छोटे लगते हैं, तो मेरा सुझाव है कि आप देखें कि सौरमंडल में अन्य वस्तुओं पर आपका भार कितना होगा:
- पृथ्वी – 1 g – 9.80665 मी/से²
- चंद्रमा – 0.165 g – 1.62 मी/से²
- पारा – 0.38 g – 3.7 मी/से²
- शुक्र – 0.906 g – 8.87 मी/से²
- मंगल – 0.378 g – 3.711 मी/से²
- शनि – 1.065 g – 10.44 मी/से²
- बृहस्पति – 2.442 g – 24.79 मी/से²
- नेपच्यून – 1.131 g – 11.15 मी/से²
- यूरेनियम – 0.903 g – 8.87 मी/से²
- प्लूटो – 0.063 g – 0.617 मी/से²
- आयो - 0.183 g - 1.796 मी/से²
- यूरोप – 0.134 g – 1.315 मी/से²
- गेनीमीड – 0.146 g – 1.428 मी/से²
- कैलिस्टो – 0.126 g – 1.235 मी/से²
- सूर्य – 27.85 g – 274.0 मी/से²
इस डेटा के साथ, आइए 70 किलोग्राम द्रव्यमान वाले व्यक्ति के भार की गणना करें:
मंगल ग्रह पर उसका "भार" 70 × 0.378 ≈ 26.46 किलोग्राम होगा
शुक्र पर – 70 × 0.906 ≈ 63.42 किग्रा
बृहस्पति पर – 70 × 2.442 ≈ 170.94 किग्रा
चंद्रमा पर – 70 × 0.165 ≈ 11.55 किग्रा
मुझे आशा है कि यह पोस्ट आपके लिए थोड़ी उपयोगी रही होगी, और आपने यह सीखा होगा कि जब लोग "भार" शब्द का प्रयोग करते हैं तो वे यह नहीं जानना चाहते कि एक व्यक्ति किसी निश्चित बिंदु पर सतह पर कितना बल लगा रहा है, बल्कि यह जानना चाहते हैं कि उसका द्रव्यमान कितना है। अन्यथा, आश्चर्यचकित न हों कि आपको उत्तर किलोग्राम में नहीं, बल्कि न्यूटन में मिलेगा, और वह भी उन संख्याओं में जिनकी आप अपेक्षा कर रहे हैं।
