Units, Measurements and Discoverer

अदिश (Scalar Quantities)

  • केवल परिमाण (Magnitude) होती है ।
  • दिशा नहीं होती। 
  • सामान्य बीजगणितीय(algebraic) विधि से जोड़ा जा सकता है। 
  • ये जोड़ के त्रिभुज नियम का पालन नहीं करती हैं। 
  • उदाहरणः द्रव्यमान, दूरी, चाल, आयतन, कार्य, शक्ति आदि। 

सदिश (Vector Quantities)

  • परिमाण के साथ-साथ दिशा होती है । 
  • जोड़ के त्रिभुज नियम का पालन करती हैं। 
  • उदाहरणः वेग, विस्थापन, बल, संवेग आदि।

Tensor

  • Time is neither vector nor scalar, it is a tensor.
अदिश राशियाँ (Scalar)  सदिश राशियाँ (Vector) 
  • दूरी (distance)
  • चाल (speed)
  •  शक्ति (power)
  • ऊर्जा (energy)
  • कार्य (work)
  • लंबाई (length)
  • क्षेत्रफल (area)
  • आयतन (volume)
  • द्रव्यमान (mass)
  • घनत्व (density)
  • तापमान (temperature) 
  • विद्युत धारा (electric current)
  • दाब (pressure)
  • विस्थापन (displacement)
  • वेग (velocity )
  • बल (force)
  • संवेग (momentum) 
  • त्वरण (acceleration) 
  • वज़न/भार (weight) 
  • विद्युत क्षेत्र (electric field) 
  • चुंबकीय क्षेत्र (magnetic field)
  • विद्युत तीव्रता (electric intensity )
  • विद्युत धारा  घनत्व

भौतिक राशियों का वर्गीकरण 

  • मूल राशियाँ (Fundamental Quantities)
  • व्युत्पन्न राशियाँ (Derived Quantities)

मूल राशियाँ (Fundamental Quantities)

  • जो अन्य भौतिक राशियों से स्वतंत्र हैं । उदाहरण- दूरी (लंबाई), समय, द्रव्यमान इत्यादि। 

व्युत्पन्न राशियाँ (Derived Quantities)

  • जो एक या एक से अधिक मूल राशियों पर निर्भर हैं। उदाहरण- चाल (दूरी और समय पर निर्भर)।

मात्रक (Units) 

  • मात्रक के दो प्रकार होते हैं- 
  • 1. मूल मात्रक (Fundamental Units)
  • 2. व्युत्पन्न मात्रक (derived units)

मूल मात्रक (Fundamental Units)

  • मूल राशियों को व्यक्त करने के लिये प्रयुक्त मात्रकों को मूल मात्रक कहते हैं। ये अन्य मानकों से स्वतंत्र होते हैं।
  • उदाहरण – लंबाई का मात्रक – मीटर ,समय का मात्रक – सेकंड

मूल राशियाँ एवं उनके विमीय सूत्र 

(Fundamental Units and their dimensional formulas)

seven Fundamental Units

व्युत्पन्न मात्रक (Derived Units)

  • व्युत्पन्न मात्रक : जो मूल मात्रकों से मिलकर बनते है । 

Name

SI Unit

Other Unit

Area

m2

Volume

m3

Speed

ms-1

Velocity

ms-1

Acceleration

ms-2

Force

Newton

Dyne (CGS), Kg-ms-2

Momentum

N-S

Kg-ms-1

Impulse

N-S

Kg-ms-1

Pressure

Pascal (Pa), N/m2

Kg-m-1s-2

Surface tension

Density

Work

Power

Energy

Torque

Angular displacement

Angular velocity

Angular acceleration

Gravitational constant

Gravitational potential

Young’s modulus

Velocity gradient

Coefficient of viscosity

Planks Constant

Capacity

Electric Charge

Coulomb

Electric Current

Ampere

Voltage

Volt

Resistance

Ohm

Capacitance

Farad

Conductance

Siemens

Magnetic Flux

Weber

Magnetic Flux Density

Tesla

Inductance

Henry

luminous Flux

Lumen

illuminance

lux

दस की घात (Power of Ten)

दस की घात में मान

प्रतीक 

(Atto)

10-18

a

(femti/fermi)

10-15

f

(pico)

10-12

p

(Nano)

10-9

n

(Micro)

10-6

(Milli)

10-3

m

(centi)

10-2

c

(deci)

10-1

d

(deca)

101

da

(hecto)

102

h

(kilo)

103

k

(mega)

106

M

(giga)

109

G

(tera)

1012

T

(peta)

1015

P

(Exa

1018

E

 

  • 1 फेम्टोमीटर =  10-15 मीटर(फेम्टोमीटर का पूर्वनाम फर्मीमीटर है।) 

मात्रक पद्धतियाँ (Systems of Units) :चार पद्धतियाँ 

  • 1. MKS पद्धति
  • 2. CGS पद्धति, (French/Metric system) 
  • 3. FPS पद्धति, (BRISTISH System)
  • 4. SI पद्धति(system international)

 

भौतिक राशि

प्रयुक्त मात्रक

MKS पद्धति 

CGS पद्धति

FPS पद्धति

लंबाई

मीटर (m)

सेंटीमीटर (cm)

फुट (ft)

द्रव्यमान

किलोग्राम (kg)

ग्राम (g)

पाउंड (Ib)

समय

सेकंड (s)

सेकंड (s)

सेकंड (s)

SI पद्धति (The International System of Units) 

  • MKS पद्धति का संशोधित रूप है। 
  • 1960 में अंतर्राष्ट्रीय माप-तौल अधिवेशन में SI पद्धति स्वीकृत 
  • 7 मूल मात्रकों (Fundamental Units) तथा दो संपूरक मात्रकों (Supplementary Units) 
    • 7 मूल मात्रकों में पदार्थ की मात्रा के लिये मात्रक ‘मोल’ को 1971 में मान्यता दी गई थी। 

रेडियन (Radian)

  • वह कोण, जो वृत्त की त्रिज्या के बराबर चाप(arc) के द्वारा वृत्त के केंद्र पर बनाता है, एक रेडियन कहलाता है। 

स्टेरेडियन (Steradian)

  • घन कोण का वह मान जो गोले के पृष्ठ के उस भाग द्वारा जिसका क्षेत्रफल गोले की त्रिज्या के वर्ग के बराबर होता है, गोले के केंद्र पर बनाया जाता है, एक स्टेरेडियन (sr) कहलाता है।

 

महत्त्वपूर्ण मात्रक/इकाई 

  • फुट- FPS पद्धति में लंबाई या दूरी का मात्रक फुट है।
    • 1 फुट में 12 इंच या 30.48 से.मी. या 0.304 मीटर होते हैं।
  • इंच- लंबाई या दूरी का मात्रक है। 1 इंच में 2.54 से.मी. और 1 मीटर में 39.37 इंच होते हैं।

01 सेंटीमीटर = 0.01 मीटर या 0.39 इंच

  • माइक्रॉन– माइक्रोमीटर को माइक्रॉन भी कहा जाता है। इसे ““ (म्यू) से दर्शाते हैं।

1 माइक्रॉन (माइक्रोमीटर) = 10-6 मीटर 

  • एंग्स्ट्रॉम– अत्यंत छोटी दूरी मापने का मात्रक है। तरंगदैर्ध्य को सामान्यतः एंग्स्ट्रॉम में व्यक्त करते हैं। इसको A से दर्शाते हैं। ।

1 एंग्स्ट्रॉम (A )= 10-10 मीटर

  • अत्यंत लंबी खगोलीय दूरियों को मापने के लिये खगोलीय इकाई. प्रकाश वर्ष और पारसेक का प्रयोग किया जाता है। 
  • खगोलीय इकाई (Astronomical Unit): खगोलीय इकाई पृथ्वी के केंद्र से सूर्य के केंद्र की औसत दूरी के बराबर होती है।

1 A.U= 1.495  x 1011metres

  • प्रकाश वर्ष(Light Year) : यह प्रकाश द्वारा एक वर्ष में 1 लाख 86 हज़ार मील/सेकंड के वेग से तय की गई दूरी है। यह खगोलीय दूरी मापने की इकाई है।

1 एक प्रकाश वर्ष = 9.46 x 1015 मीटर 

  • पारसेक (Parsec-Parrallax Second)): इसका प्रयोग खगोलीय दूरियों को व्यक्त करने के लिये करते हैं। 
  • पारसेक वह दूरी है जिस पर खगोलीय इकाई एक सेकंड का कोण बनाती है।

1 पारसेक = 3  x 1016 मीटर =3.262 प्रकाश वर्ष

  • बैरल (Barrel) : बैरल एक खाली बेलनाकार कंटेनर होता है, 1 Barrel = 159 लीटर
    • कच्चा तेल (Crude Oil) मापने में सामान्यतः बैरल का उपयोग किया जाता है। 

 

  • मोल (Mole) : किसी पदार्थ की वह मात्रा, जिसमें उस पदार्थ के अवयवों (अणु या परमाणु या आयन) की संख्या, कार्बन (C-12) के 0.012 कि.ग्रा. में उपस्थित परमाणुओं की संख्या के बराबर होती है, एक मोल कहलाती है। 
  • चूँकि C-12 के 0.012 कि.ग्रा. में परमाणुओं की संख्या 6.023 x 1023 होती है, अतः एक मोल, पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें उसके अवयवी तत्त्वों की संख्या 6.023 x 1023हो। इस संख्या को ही एवोगैड्रो नियतांक(Avogadro constant) या एवोगैड्रो संख्या कहते हैं

1 mole = 6.023 x 1023

  • डॉब्सन (Dobson)– वायुमंडल के उर्ध्वाधर स्तंभ में उपस्थित किसी गैस की मात्रा मापने की इकाई है। वायुमंडलीय ओजोन(o3 )की मात्रा को डॉब्सन में व्यक्त करते हैं।
  • क्यूसेक (Cusec)- यह प्रवाह मापने की इकाई है, यह क्यूबिक फीट प्रति सेकंड (Cubic Feet per Second) का संक्षिप्त रूप है। सामान्यतः नदियों के जल प्रवाह को क्यूसेक में व्यक्त करते हैं। 
  • बार(Bar)– दबाव मापने का मात्रक है। 1 बार = 100,000(105) पास्कल अथवा 100 किलो पास्कल (यह वर्तमान में समुद्रतल पर वायुमंडलीय दाब के लगभग बराबर है।)

1 Bar = 105 pascal(Pa) =100kPa

  • जूल (Joule)- यह कार्य व ऊर्जा दोनों का मात्रक है।

1 Calorie = 4.184 joule

  • थर्म (Therm)- यह ऊष्मा(heat) का मात्रक है जो ‘thm’ प्रतीक चिह्न से दर्शाया जाता है। यह 100,000 ब्रिटिश थर्मल यूनिट के समतुल्य है। 
  • कूलॉम(coulomb,C)- विद्युत आवेश(electric charge) का मात्रक है। 
  • वोल्ट(volt)- विभवांतर(volatge) का मात्रक है। 
  • ओम ()– विद्युत प्रतिरोध(resistance) को ‘ओम’ में व्यक्त करते हैं। 
  • वॉट(w)– शक्ति(power) का SI मात्रक है जो जूल/सेकंड के बराबर होता है। 
  • मेगावॉट (Megawatt-MW)- यह विद्युत केंद्रों में उत्पादित बिजली को मात्रा मापने की इकाई है। एक मेगावॉट 106 वॉट के बराबर होता है।

 

  • हॉर्स पावर (अश्व शक्ति)– यह शक्ति मापने का मात्रक है। बड़े यंत्रों एवं मोटरों की शक्ति हॉर्स पावर में व्यक्त की जाती है।

 1 हॉर्स पावर (Horse Power,HP) = 746 वॉट

  • किलोवॉट घंटा (Kwh)– ऊर्जा की एक इकाई है।  1 किलोवॉट घंटा का मान 3.6 मेगाजूल के बराबर होता है।

मैक (Mach)

  • अति तीव्र चाल मापने की इकाई है। 
  • किसी माध्यम में ध्वनि की चाल को 1 मैक कहा जाता है।
  • सुपरसोनिक (Supersonic) : 1 मैक से अधिक चाल   
  • हाइपरसोनिक (Hypersonic)  : 5 मैक से अधिक चाल 
  • तीव्रगामी वायुयान और लड़ाकू विमानों की गति को ‘मैक’ से व्यक्त करते हैं। 

SONAR: Sound Navigation and Ranging

  • यह पराश्रव्य(Ultrasonic) तरंगों के उपयोग से समुद्र के भीतर किसी वस्तु की स्थिति ज्ञात करने में सहायक उपकरण है। 
  • पनडुब्बियों के नौवहन में उपयोग किया जाता है। 
  • नॉट (Knot)– समुद्री जहाज़ की गति मापने की इकाई है। एक समुद्रीमील प्रति घंटा चाल को नॉट कहा जाता है। 

RADAR: Radio Detection and Ranging

  • यह सूक्ष्म तरंगों के उपयोग से किसी वस्तु की स्थिति पता लगाने का कार्य करता है। 
  • वायुयानों के परिचालन हेतु हवाई अड्डों पर प्रयोग किया जाता है। 

रिक्टर स्केल (Richter scale)– भूकंपीय तरंगों की तीव्रता मापने की इकाई है।

  • Developed BY- Charles Richter in 1935

द्रव्यमान के अन्य मात्रक 

  • 1 औंस (Ounce-oz) = 28.35 ग्राम 
  • 1 पाउंड (Pound-lb) = 16 औंस या 453.52 ग्राम या 0.453 कि ग्रा.
  • 1 कि.ग्रा  = 1000 ग्राम (2.205 पाउंड)
  • 1 क्विंटल (quintol)= 100 किग्रा. 
  • 1 मिट्रिक टन(Ton) = 1000 किग्रा.

दूरी के अन्य मात्रक 

  • 1 मील (Mile) = 1609.344 मीटर = 1.60934 किमी. 
  • 1 समुद्री मील (Nautical Mile)= 1852 मीटर = 1.852 किमी. 
  • 1 खगोलीय इकाई (AU) = 1.495 x 1011मीटर
  • 1 Fathom =6 feet = 1.83 m (for measurement of depth of sea)
  • 1 चंद्रमास = 4 सप्ताह या 28 दिन (लगभग) 
  • 1 सौरमास = 30 दिन या 31 दिन फरवरी में 28 या 29 दिन 

 

मापक यंत्र (Measuring Instrument) 

  • Barometer (बैरोमीटर) – वायुमंडलीय दाब मापने का यंत्र (जल, पारा या हवा का प्रयोग)।
  • Audiometer (आडिओमीटर) – ध्वनि की तीव्रता मापने में।
  • Odometer (ओडोमीटर) – वाहन द्वारा तय की गई दूरी मापने में।
  • Altimeter (अल्टीमीटर) – ऊँचाई मापने में।
  • Auxanometer (ऑक्सैनोमीटर) – पौधों की वृद्धि मापने में।
  • Lux meter / Light meter (लक्स मीटर) – प्रकाश की तीव्रता मापने में।
  • Lactometer (लैक्टोमीटर) – दूध का सापेक्षिक घनत्व या शुद्धता मापने में।
  • Hydrometer (हाइड्रोमीटर) – तरल पदार्थों का सापेक्षिक घनत्व मापने में।
  • Hygrometer (हाइग्रोमीटर) – हवा की आर्द्रता (humidity) मापने में।
  • Manometer (मैनोमीटर) – गैसों का दाब मापने में।
  • Galvanometer (गैल्वानोमीटर) – विद्युत धारा की उपस्थिति जाँचने में।
  • Ammeter (एमीटर) – विद्युत धारा मापने में।
  • Anemometer (ऐनीमोमीटर) – वायु की गति मापने में।
  • Wind vane / Weather cock (वायु वेन) – वायु की दिशा ज्ञात करने में।
  • Voltmeter (वोल्टमीटर) – विभवांतर मापने में।
  • Seismograph (सिस्मोग्राफ) – भूकंप की तीव्रता मापने में।
  • Thermometer (थर्मामीटर) – ताप मापने में।
  • Pyrometer (पाइरोमीटर) – उच्च ताप (1500°C से अधिक) मापने में, विकिरण तापमापी।
  • Karatmeter (कैरेटमीटर) – सोने की शुद्धता मापने में (24K = 100% शुद्ध सोना)।
  • Stethoscope (स्टीथोस्कोप) – हृदय की ध्वनि सुनने में।
  • Sphygmomanometer (स्फिग्मोमैनोमीटर) – रक्त चाप मापने में।
  • Fathometer (फैथोमीटर) – समुद्र की गहराई मापने में।
  • Tachometer (टैकोमीटर) – मोटर या वाहन की घूर्णीय गति मापने में।
  • Pyrheliometer (पाइरहीलियोमीटर) – सौर विकिरण मापने में।
  • Phonometer (फोनोमीटर) – ध्वनि की तीव्रता मापने का यंत्र (आविष्कारक: थॉमस एडिसन)।
  • Spectroheliograph (स्पेक्ट्रोहीलियोग्राफ) – सूर्य की फोटोग्राफी का उपकरण।
  • Cardiogram (कार्डियोग्राम) – हृदय गति मापन हेतु।
  • Polygraph (पॉलीग्राफ) – झूठ पकड़ने वाला यंत्र (Lie detector)।
  • Bolometer (बोलोमीटर) – तापमान परिवर्तन द्वारा उष्मीय तथा विद्युत चुंबकीय विकिरण मापने में।
  • Oximeter (ऑक्सीमीटर) – रक्त में ऑक्सीजन स्तर / नाड़ी दर मापने में।
  • Chronometer (क्रोनोमीटर) – अत्यधिक सटीक घड़ी, विशेषकर समुद्र में देशांतर ज्ञात करने हेतु।

 

आविष्कार और उनके आविष्कारक

  • भाप इंजन – जेम्स वाट
  • इलेक्ट्रिक बल्ब – एडीसन
  • एक्स-रे मशीन – रोएंटजन
  • फाउंटेन पेन – वाटरमैन
  • दूरबीन – गैलीलियो
  • डायनामाइट – अल्फ्रेड नोबेल
  • टाइपराइटर – शोल्स
  • टेलीविजन – बेयर्ड
  • रेडियो – जी. मारकोनी
  • लेज़र – थियोडोर मेमैन
  • डायनेमो – माइकल फैराडे
  • राडार – राबर्ट वाटसन
  • टेलीफोन – ग्राहम बेल
  • सेफ्टी लैंप – डेवी
Units, Measurements and Discoverer