भौतिकी में एक आदर्श मॉडल

यह सरल रखें, बेवकूफ (चुंबन): मैं एक बार भौतिक विज्ञान सलाह का सबसे अच्छा टुकड़े मैंने कभी मिल गया के लिए एक संक्षिप्त सुना। भौतिकी में, हम आम तौर पर एक ऐसी प्रणाली से निपट रहे हैं, जो वास्तव में, बहुत जटिल है। एक उदाहरण के लिए, आइए विश्लेषण करने के लिए सबसे आसान भौतिक प्रणालियों में से एक पर विचार करें: एक गेंद फेंकना।

आप एक टेनिस बॉल हवा में फेंकते हैं और यह वापस आती है, और आप इसकी गति का विश्लेषण करना चाहते हैं। यह कितना जटिल है?

गेंद पूरी तरह से गोल नहीं है, एक बात के लिए; यह उस पर अजीब फजी सामान है। यह किस प्रकार इसकी गति को प्रभावित करता है? कैसी हवा है? जब आप इसे फेंकते हैं तो क्या आप गेंद पर थोड़ा सा स्पिन डालते हैं? लगभग निश्चित रूप से। इन सभी चीजों का हवा के माध्यम से गेंद की गति पर प्रभाव पड़ सकता है।

और वे स्पष्ट हैं! जैसा कि यह ऊपर जाता है, पृथ्वी के केंद्र से इसकी दूरी के आधार पर इसका वजन वास्तव में थोड़ा बदलता है। और पृथ्वी घूम रही है, इसलिए शायद इससे गेंद की सापेक्षिक गति पर कुछ असर पड़ेगा। यदि सूर्य का बाहर है, तो गेंद को मारना प्रकाश है, जिसमें ऊर्जा के परिणाम हो सकते हैं। सूर्य और चंद्रमा दोनों का टेनिस बॉल पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव है, इसलिए क्या उन पर ध्यान दिया जाना चाहिए? शुक्र के बारे में क्या?

हम जल्दी से इस सर्पिलिंग को नियंत्रण से बाहर देखते हैं। दुनिया में अभी भी बहुत कुछ चल रहा है, यह जानने के लिए कि टेनिस बॉल फेंकने का मुझ पर क्या असर पड़ता है? हम क्या कर सकते है?

भौतिकी में, एक मॉडल (या आदर्श मॉडल) भौतिक प्रणाली का एक सरलीकृत संस्करण है जो स्थिति के अनावश्यक पहलुओं को दूर करता है।

एक चीज जो हम आम तौर पर चिंता नहीं करते हैं वह वस्तु का भौतिक आकार है, और न ही वास्तव में यह संरचना है। टेनिस बॉल उदाहरण में, हम इसे एक साधारण बिंदु वस्तु के रूप में मानते हैं और फ़िज़नेस को अनदेखा करते हैं। जब तक यह कुछ ऐसा नहीं है जिसमें हम विशेष रूप से रुचि रखते हैं, हम इस तथ्य को भी अनदेखा करेंगे कि यह कताई है। हवा के प्रतिरोध को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है, जैसा कि हवा है। गुरुत्वाकर्षण सूर्य, चंद्रमा और अन्य स्वर्गीय निकायों के प्रभावों को अनदेखा किया जाता है, जैसा कि गेंद की सतह पर प्रकाश का प्रभाव है।

एक बार जब इन सभी अनावश्यक विकर्षणों को दूर कर लिया जाता है, तो आप उस स्थिति के सटीक गुणों पर ध्यान केंद्रित करना शुरू कर सकते हैं, जिसकी आप परीक्षा में रुचि रखते हैं। एक टेनिस बॉल की गति का विश्लेषण करने के लिए, जो आमतौर पर विस्थापन होगा, वेग, और गुरुत्वाकर्षण बल शामिल हैं।

एक आदर्श मॉडल के साथ काम करने में सबसे महत्वपूर्ण चीज है सुनिश्चित करें कि आप जो चीजें छीन रहे हैं, वे चीजें हैं जो हैं नहीं अपने विश्लेषण के लिए आवश्यक है. जो सुविधाएँ आवश्यक हैं, उनके द्वारा निर्धारित की जाएगी परिकल्पना आप विचार कर रहे हैं।

यदि आप पढ़ रहे हैं कोणीय गति, एक वस्तु का स्पिन आवश्यक है; अगर तुम पढ़ रहे हो 2-आयामी कीनेमेटीक्स, यह इसे अनदेखा करने में सक्षम हो सकता है। यदि आप ऊँचाई पर हवाई जहाज से टेनिस बॉल फेंक रहे हैं, तो आप हवा के प्रतिरोध को ध्यान में रखना चाह सकते हैं, यह देखने के लिए कि क्या गेंद एक टर्मिनल वेग से टकराती है और तेजी से रुक जाती है। वैकल्पिक रूप से, आप ऐसी स्थिति में गुरुत्वाकर्षण की परिवर्तनशीलता का विश्लेषण करना चाह सकते हैं, जो आपके लिए आवश्यक सटीकता के स्तर पर निर्भर करती है।

एक आदर्श मॉडल बनाते समय, सुनिश्चित करें कि आप जिन चीजों को खत्म कर रहे हैं, वे लक्षण हैं जो आप वास्तव में अपने मॉडल से खत्म करना चाहते हैं। लापरवाही से एक महत्वपूर्ण तत्व की अनदेखी करना एक मॉडल नहीं है; यह एक गलती है।

द्वारा संपादित ऐनी मैरी हेल्मेनस्टाइन, पीएचडी।