प्रारंभिक परीक्षा : सामान्य अध्ययन (सा० विज्ञान) - यांत्रिकी (मापन - Measurement)

सामान्य विज्ञान (General Science)
यांत्रिकी (Mechanics)

मापन (Measurement)

भौतिक राशियां (Physical Quantities)


किसी द्रव्य की सही स्तिथि या उचित मात्रात्मक स्तिथि को दर्शाने के लिए भौतिकी के जिन पदों का उपयोग किया जाता है, भौतिक राशियां कहलाती है। उदाहरण - द्रव्यमान (Mass), लंबाई (Height), समय (Time) आदि।

भौतिक राशियां दो प्रकार की होती हैं:
१. अदिश राशियां (Scalar Quantities)
२. सदिश राशियां (Vector Quantities)

1. अदिश राशियां (Scalar Quantities): वे भौतिक राशियां, जिन्हें व्यक्त करने के लिए केवल भौतिक परिमाण (magnitude) की आवश्यकता होती है, अदिश राशियां कहलाती हैं। उदाहरण: द्रव्यमान (Mass), दूरी (Distance) चाल (Speed) आयतन (Volume) घनत्व (Density) कार्य (Work) शक्ति (Power) ऊर्जा (Energy) आदि।

2. सदिश राशियां (Vector Quantities): वे भौतिक राशियां, जिन्हें व्यक्त करने के लिए परिमाण (Magnitude) के साथ साथ दिशा (Direction) की भी आवश्यकता होती है, सदिश राशियां कहलाती है । उदाहरण: विस्थापन (Displacement) वेग (Velocity) त्वरण (Acceleration) संवेग (Momentum) आवेग (Impulse) वैधुत क्षेत्र (Electric Field) आदि।

किसी भौतिक राशि को मापने के मानक को मात्रक (unit) कहा जाता है । मात्रक दो प्रकार के होते है:

1. मूल मात्रक
2. व्युत्पन्न मात्रक

मूल मात्रक (Fundamental Unit): भौतिक (Physics) के अन्तर्गत आने वाले सभी भौतिक राशियों को व्यक्त करने के लिए कुछ स्वतंत्र मानको का प्रयोग किया जाता है, ये मानक अन्य किसी मानक पर निर्भर नहीं करते है । अतः इसे मूल मात्रक (Fundamental Unit) कहते हैं। उदाहरण: 1. लम्बाई का मात्रक मीटर, 2. द्रव्यमान का मात्रक किलोग्राम, 3. समय का मात्रक सैकेण्ड, ये मूल मात्रक होते हैं।

व्युत्पन्न मात्रक (Derived Unit): वे मात्रक जो दो या दो से अधिक मूल मात्रको से प्राप्त होते हैं या इनसे निगमित किये जाते हैं, व्युत्पन्न मात्रक कहलाते हैं।
उदाहरण:

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http://www.iasplanner.com/civilservices/images/measurement-unit-2.png

http://www.iasplanner.com/civilservices/images/measurement-unit-4.png

http://www.iasplanner.com/civilservices/images/measurement-unit-3.png

मात्रक पद्धतियां (System of Unit)


भौतिक राशियों को मापने हेतु प्रयुक्त 'मात्रको' के लिए चार पद्धतियां (System) प्रचलित हैं:

1. MKS पद्धति
2. CGS पद्धति
3. FPS पद्धति
5. SI पद्धति

पद्धति के सात मूल मात्रक (Seven Fundamental Units of SI System)

भौतिक राशि (physical quantity)

SI मात्रक (SI unit)

प्रतीक (symbol)

लम्बाई (length)

मीटर (meter)

m

द्रव्यमान (mass)

किलोग्राम (kilogram)

kg

समय (time)

सैकेण्ड (second)

s

विधुत धारा (electric current)

एम्पियर (ampere)

a

ताप (temperature)

कैल्विन(kelvin)

K

ज्योति तीव्रता (luminous inesity)

कैन्डिला (candela)

Cd

पदार्थ की मात्रा(amount of substance)

मोल (mol)

mol

SI पद्धति के सम्पूरक मात्रक (Two Supplementary Units of Si System)

क्रम सं.

भौतिक राशि (Physical Quantity)

SI मात्रक (Si unit)

प्रतीक (Symbol)

1.

समतल कोण Plane Angle

रेडियन Radian

Rad

2.

ठोसीय कोण Solid Angle

स्टेरेडियन Steradian

Sr

मीटर Meter: SI पद्धति के अन्तर्गत लम्बाई का मात्रक मीटर होता हैं।

'वैधुत चुम्बकीय तरंग (प्रकाश) द्धारा निर्वात में एक सैकेण्ड के

1
---------------
299,792,45

(3.33564095x10-9) वें भाग में चली गई दूरी को एक मीटर कहा जाता है।

लंबाई/दूरी के अन्य मात्रक

Unit मात्रक

Value मान

1 किलोमीटर

1000 मीटर

1 मील (Mile)

1.60934 किमी

[UPUDA/LDA Pre2000. UPPCS Pre2001
UPPCS Mains spl.2004]

1 नाविक मील

1.852 किमी

1 खगोलीय इकाई (AU)

1.495x1015 मीटर

1 प्रकाश वर्ष (Light Year)

9.46x1015 मीटर या 48612 खगोलीय इकाई

[RAS/RTS Pre 1997-98, MPPSC Pre 2008
UPUDA/LDA Pre 2010]

1 पारसेक (Parsec)

3.08x1016 मीटर या 3.62 प्रकाश वर्ष

किलोग्राम (किलोग्राम): SI पद्धति के अन्तर्गत द्रव्यमान का मात्रक किलोग्राम होता है।

'अंतरराष्ट्रीय माप तौल कार्यालय में रखे प्लेटिनम -इरीडियम मिश्र धातु से बने टुकड़े के द्रव्यमान को एक किलोग्राम माना गया है ।

अथवा

'4o सेन्टीग्रेट ताप पर 1 लीटर (1000 सेमी3 ) जल का द्रव्यमान 1 किलोग्राम होता है '

द्रव्यमान के अन्य मात्रक

Unit मात्रक

Value मान

1 औंस (Ounce-oz)

28.35ग्राम

1 पाउण्ड (Pound –lb)

16 औंस या 453.52 ग्राम

1 किलोग्राम

1000 ग्राम या 2.205 पाउण्ड

1 क्विंटल

100 किलोग्राम

1 मीट्रिक टन

1000 किलोग्राम

  • एम्पियर (Ampere): SI पद्धति के अन्तर्गत विधुत का मात्रक एम्पियर होता है।
  • कैल्विन (Kelvin): SI पद्धति के अन्तर्गत ताप का मात्रक कैल्विन (k) होता है।
  • कैन्डिला (Candela): SI पद्धति के अन्तर्गत ज्योति तीव्रता का मात्रक कैन्डिला होता है।
  • मोल (MOL): पद्धति के अंतर्गत 'पदार्थ की मात्रा' (amount of substance) का मात्रक मोल (Mol) होता है।
    रेडियन (Radian): पद्धति के अंतर्गत समतल कोण का सम्पूरक मात्रक (Supplementary Unit) रेडियन(rd) होता है
  • स्टेरेडियन (Steradian): पद्धति के अंतर्गत ठोसीय कोण का सम्पूरक मात्रक(supplementary unit) स्टेरेडियन (sr) होता है !

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