प्र1.
अब एक विचार प्रयोग कीजिए। हम विचार प्रयोग तब करते हैं जब व्यवहार जगत में प्रयोग के लिए आवश्यक परिस्थितियों को सृजित करना कठिन होता है। मान लीजिए आपको एक वस्तु और एक क्षैतिज फर्श मिलता है जिनकी सतहें इतनी चिकनी हैं कि उनके मध्य घर्षण बल शून्य है। कल्पना कीजिए यदि आप ऐसी वस्तु और एक समतल सतह के साथ क्रियाकलाप 6.1 के चरण 3 और 4 को दोहराते हैं तो क्या होगा? क्या वस्तु का वेग घटेगा? क्या वस्तु कभी विरामावस्था में आएगी अथवा सदैव गतिमान रहेगी?
उत्तर
रबड़ बैंड वस्तु को गतिमान कर देगा और उसके बाद वह सदैव नियत वेग से गतिमान रहेगी। उसका वेग नहीं घटेगा और वह कभी विरामावस्था में नहीं आएगी।
बैंड के संपर्क में रहते हुए: परिणामी बल आगे → वेग 0 से बढ़कर v हो जाता है
संपर्क छूटने के बाद: घर्षण बल = 0 N, और कोई अन्य क्षैतिज बल नहीं
→ परिणामी क्षैतिज बल = 0 N
→ a = F/m = 0 ÷ m = 0 m s–2
→ वेग सदैव v बना रहता है, सरल रेखा में
संपर्क छूटने के बाद: घर्षण बल = 0 N, और कोई अन्य क्षैतिज बल नहीं
→ परिणामी क्षैतिज बल = 0 N
→ a = F/m = 0 ÷ m = 0 m s–2
→ वेग सदैव v बना रहता है, सरल रेखा में
ऐसा क्यों होता है: वास्तविक क्रियाकलाप में वस्तु का वेग केवल और केवल घर्षण बल घटाता है। घर्षण हटा दीजिए तो वेग बदलने वाला कुछ बचता ही नहीं। तब न्यूटन का प्रथम नियम अक्षरशः लागू होता है — गतिमान वस्तु नियत वेग से गति करती रहती है जब तक उस पर कोई परिणामी बल कार्य न करे।
क्या आप जानते हैं? यही तर्क गैलीलियो ने न्यूटन से भी पहले, सत्रहवीं शताब्दी में दिया था — यदि कोई वस्तु क्षैतिज तल पर गति कर रही हो और उसकी गति में आने वाली सभी बाधाएँ हटा दी जाएँ तो वह अनिश्चित काल तक गतिमान रहेगी। विचार प्रयोग ने उन्हें उन परिस्थितियों के विषय में सही निष्कर्ष तक पहुँचा दिया जिन्हें वे प्रयोगशाला में कभी बना ही नहीं सकते थे।