प्राक्षेपिकी (बोलिस्टीक्स): Difference between revisions
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प्राक्षेपिकी (बोलिस्टीक्स) प्रक्षेपण, उड़ान व्यवहार और प्रक्षेप्य के प्रभाव प्रभावों से संबंधित यांत्रिकी का क्षेत्र है, विशेष रूप से गोलियों, अनियंत्रित बमों, रॉकेटों या इसी तरह के शस्त्रों को लेकर, वांछित प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए प्रक्षेप्य को डिजाइन करने और तेज करने का विज्ञान या कला है।
प्राक्षेपिकीय पिंड संवेग के साथ मुक्त गति वाला पिंड है जो बलों के अधीन हो सकता है जैसे बंदूक की नाल या नोदक चंचु (प्रोपेलिंग नोजल) से दबाव वाली गैसों द्वारा लगाए गए राइफलिंग द्वारा सामान्य बल, और गुरुत्वाकर्षण और उड़ान के दौरान वायु खींचें हो सकता है।
प्राक्षेपिकी प्रक्षेपास्त्र केवल संचालित उड़ान के अपेक्षाकृत संक्षिप्त प्रारंभिक चरण के दौरान निर्देशित होती है और प्रक्षेपवक्र बाद में चिरसम्मत यांत्रिकी के नियमों द्वारा शासित होती है, इसके विपरीत (उदाहरण के लिए) क्रूज़ प्रक्षेपास्त्र जो फिक्स्ड-विंग विमान की तरह वायुगतिकी रूप से संचालित उड़ान में निर्देशित है।
इतिहास और प्रागितिहास
सबसे पहले ज्ञात प्राक्षेपिकी प्रक्षेप्य (प्रक्षेप्य) पत्थर और भाले,[1][2] और फेंकने वाली छड़ी थे।
स्टोन-टिप प्रक्षेप्य का सबसे पुराना प्रमाण, जो धनुष ( c.f. atlatl )द्वारा चलाया जा सकता है या नहीं भी हो सकता है, जो c से तिथ्यांकन करता है। 64,000 साल पहले, सिबुडू गुफा, वर्तमानदक्षिण अफ्रीका में पाए गए थे।[3]बाण चलाने के लिए धनुष के उपयोग का सबसे पुराना प्रमाण लगभग 10,000 साल पहले का है, यह हैम्बर्ग के उत्तर में अहरेंसबर्ग घाटी में पाए जाने वाले पाइनवुड तीरों पर आधारित है। उनके आधार पर उथले खांचे थे, यह दर्शाता है कि उन्हें धनुष से गोली मारी गई थी।[4] अब तक बरामद सबसे पुराना धनुष लगभग 8,000 साल पुराना है, जो डेनमार्क के होल्मेगार्ड दलदल में पाया गया है।
ऐसा लगता है कि लगभग 4,500 साल पहले आर्कटिक छोटे उपकरण परंपरा के साथ तीरंदाजी अमेरिका में आ गई थी।
बंदूकें के रूप में पहचाने जाने वाले पहले उपकरण चीन में 1000 ईस्वी के आसपास दिखाई दिए, और 12वीं शताब्दी तक यह तकनीक शेष एशिया में और 13वीं शताब्दी तक यूरोप में फैल गई थी।[5]
अनुभवजन्य विकास के सहस्राब्दियों के बाद, प्राक्षेपिकी के अनुशासन का प्रारंभ में 1531 में इतालवी गणितज्ञ निकोलो टार्टाग्लिया द्वारा अध्ययन और विकास किया गया था,[6][7] यद्यपि उन्होंने सीधी रेखा गति के खंडों का उपयोग करना जारी रखा, ग्रीक दार्शनिक अरस्तू और सैक्सोनी के अल्बर्ट (दार्शनिक) द्वारा स्थापित सम्मेलन सक्सोनी का, लेकिन इस नवीनता के साथ कि उन्होंने गोलाकार चाप द्वारा सीधी रेखाओं को जोड़ा था। गैलीलियो ने 1638 में यौगिक गति के सिद्धांत की स्थापना की,[8]प्राक्षेपिकी प्रक्षेपवक्र के परवलयिक रूप को प्राप्त करने के सिद्धांत का उपयोग करते हुए।[9]1687 में फिलोसोफी नेचुरेलिस प्रिन्सिपिया मैथेमेटिका के प्रकाशन के साथ आइजैक न्यूटन द्वारा प्राक्षेपिकी को ठोस वैज्ञानिक और गणितीय आधार पर रखा गया था। इसने गति और गुरुत्वाकर्षण के गणितीय नियम दिए जो पहली बार प्रक्षेपवक्र की सफलतापूर्वक भविष्यवाणी करना संभव बनाते हैं।
प्राक्षेपिकी शब्द प्राचीन ग्रीक से आता है βάλλειν ballein, फेंकने का अर्थ है।
प्रक्षेप्य
प्रक्षेप्य किसी बल के परिश्रम से दिक् (खाली या नहीं) में प्रक्षेपित कोई वस्तु है। चूंकि दिक् के माध्यम से गतिमान कोई भी वस्तु (उदाहरण के लिए फेंकी गई बेसबॉल (गेंद) प्रक्षेप्य है, यह शब्द सामान्यतः विस्तृत हथियार को संदर्भित करता है।[10][11] प्रक्षेप्य प्रक्षेपवक्र का विश्लेषण करने के लिए गति के गणितीय समीकरणों का उपयोग किया जाता है।
प्रक्षेप्य के उदाहरणों में गेंद, बाण, बुलेट, तोपखाने के गोले, पंख रहित रॉकेट आदि सम्मलित हैं।
प्रक्षेप्य लॉन्चर
फेंकना
फेंकना हाथ से प्रक्षेप्य का प्रमोचन है। चूंकि कुछ अन्य जानवर फेंक सकते हैं, मनुष्य अपनी उच्च निपुणता और अच्छे समय की क्षमताओं के कारण असामान्य रूप से अच्छा फेंकने वाला है, और यह माना जाता है कि यह एक विकसित विशेषता है। मानव द्वारा फेंके जाने के साक्ष्य 2 मिलियन वर्ष पुराने हैं।[13] कई एथलीटों में पाई जाने वाली 90 मील प्रति घंटे की गति चिंपैंजी की चीजों को फेंकने की गति से कहीं अधिक होती है, जो लगभग 20 मील प्रति घंटे है।[13]यह क्षमता किसी वस्तु को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक होने तक प्रत्यास्थता को संग्रह करने के लिए मानव कंधे की मांसपेशियों और टेंडन की क्षमता को दर्शाती है।[13]
गोफन (गोफन)
गोफन एक प्रक्षेप्य हथियार है जिसका उपयोग सामान्यतः कुंद प्रक्षेप्य जैसे पत्थर, मिट्टी या सीसा "गोफन-बुलेट" को फेंकने के लिए किया जाता है।
गोफन में दो लंबाई की रस्सी के बीच में एक छोटा पालना या थैली होती है। गोफन पत्थर को थैली में रखा जाता है। मध्यमा उंगली या अंगूठे को रस्सी के अंत में लूप के माध्यम से रखा जाता है, और दूसरी रस्सी के अंत में टैब को अंगूठे और तर्जनी के बीच रखा जाता है। गोफन को चाप में घुमाया जाता है, और टैब को सटीक क्षण में छोड़ दिया जाता है। यह प्रक्षेप्य को लक्ष्य तक उड़ान भरने के लिए मुक्त करता है।
धनुष
धनुष सामग्री का लचीला टुकड़ा है जो वायुगतिकीय प्रक्षेप्य को बाण कहते हैं। एक डोरी दोनों सिरों को जोड़ती है और जब डोरी को पीछे खींचा जाता है, तो डंडी के सिरे मुड़ जाते हैं। जब डोरी को छोड़ा जाता है, तो झुकी हुई छड़ी की स्थितिज ऊर्जा बाण के वेग में परिवर्तित हो जाती है।[14] तीरंदाजी धनुष से बाण चलाने की कला या खेल है।[15]
अवक्षेपक
गोफन एक उपकरण है जिसका उपयोग विस्फोटक उपकरणों की सहायता के बिना बड़ी दूरी पर प्रक्षेप्य प्रक्षेपित करने के लिए किया जाता है - विशेष रूप से विभिन्न प्रकार के प्राचीन और मध्ययुगीन घेराबंदी इंजन के लिए किया जाता है।[16] गोफन का उपयोग प्राचीन काल से किया जाता रहा है, क्योंकि यह युद्ध के दौरान सबसे प्रभावी तंत्रों में से सिद्ध हुआ था। शब्द "अवक्षेपक" लैटिन कैटापुल्टा से आया है, जो बदले में ग्रीक καταπέλτης (काटापेल्टेस) से आता है, जो स्वयं κατά (काटा), "विरुद्ध" [17] और πάλλω (पलो), "टॉस करना, उछालना" से आता है।[18][19] गोफन का आविष्कार प्राचीन यूनानियों ने किया था।[20]
बंदूक
बंदूक एक सामान्य रूप से नलिकीय हथियार या अन्य उपकरण है जिसे प्रक्षेप्य या अन्य सामग्री का निर्वहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[21] प्रक्षेप्य ठोस, तरल, गैस या ऊर्जा हो सकता है और मुक्त हो सकता है, जैसा कि गोलियों और तोपखाने के गोले के साथ, या बंदी के रूप में टसर जांच और व्हेलिंग हापून के साथ हो सकता है। प्रक्षेपण का साधन डिजाइन के अनुसार भिन्न होता है, लेकिन सामान्यतः गैस के दबाव की क्रिया से प्रभावित होता है, या तो प्रणोदक के तेजी से दहन के माध्यम से उत्पन्न होता है या यांत्रिक साधनों द्वारा संपीड़ित और संग्रहीत होता है, जो कि पिस्टन (कारतूस की टोपी) के फैशन में खुले सिरे वाली ट्यूब के अंदर प्रक्षेप्य पर काम करता है। एक बार ट्यूब या थूथन के अंत में गैस की क्रिया समाप्त हो जाने पर प्रक्षेप्य की यात्रा को बनाए रखने के लिए सीमित गैस ट्यूब की लंबाई के नीचे चलने योग्य प्रक्षेप्य को पर्याप्त वेग प्रदान करती है। वैकल्पिक रूप से, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पादन के माध्यम से त्वरण को नियोजित किया जा सकता है, जिस स्थिति में ट्यूब को हटाया जा सकता है और गाइड रेल को प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
हथियार इंजीनियर या अस्रकार जो प्राक्षेपिकी के वैज्ञानिक सिद्धांत को कारतूस डिजाइन करने के लिए लागू करता है, उसे अधिकांशतः प्राक्षेपिकी कहा जाता है।
रॉकेट
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रॉकेट एक प्रक्षेपास्त्र, दिक् यान, विमान या अन्य वाहन है जो रॉकेट इंजन से प्रणोद प्राप्त करता है। रॉकेट इंजन का निकास पूरी तरह से उपयोग से पहले रॉकेट के भीतर ले जाए गए प्रणोदकों से बनता है।[22] रॉकेट इंजन और प्रतिक्रिया (भौतिकी)से काम करते हैं। रॉकेट इंजन अपने निकास को बेहद तेजी से पीछे की ओर फेंक कर रॉकेट को आगे की ओर धकेलते हैं।
जबकि कम गति के उपयोग के लिए तुलनात्मक रूप से अक्षम, रॉकेट अपेक्षाकृत हल्के और शक्तिशाली होते हैं, जो बड़े त्वरण उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं और उचित दक्षता के साथ अत्यधिक उच्च गति प्राप्त करने में सक्षम होते हैं। रॉकेट वातावरण पर निर्भर नहीं हैं और दिक् में बहुत अच्छे से काम करते हैं।
सैन्य और मनोरंजक उपयोग के लिए रॉकेट कम से कम 13वीं सदी के चीन के समय के हैं।[23] 20वीं शताब्दी तक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक, अंतर्ग्रहीय और औद्योगिक उपयोग नहीं हुआ था, जब रॉकेटरी दिक् युग के लिए सक्षम तकनीक थी, जिसमें अपोलो ११ सम्मलित थे। रॉकेट अब आतिशबाजी, हथियार, इजेक्शन सीट, कृत्रिम उपग्रह के प्रक्षेपण वाहनों, मानव दिक् यान, और दिक् अन्वेषण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
रासायनिक रॉकेट उच्च प्रदर्शन वाले रॉकेट का सबसे आम प्रकार हैं और वे सामान्यतः रॉकेट प्रणोदक के दहन से अपना निकास बनाते हैं। रासायनिक रॉकेट बड़ी मात्रा में ऊर्जा को आसानी से जारी किए गए रूप में संग्रहीत करते हैं, और यह बहुत खतरनाक हो सकता है। चूंकि, सावधानीपूर्वक डिजाइन, परीक्षण, निर्माण और उपयोग जोखिम को कम करता है।
उपक्षेत्र
प्राक्षेपिकी अधिकांशतः निम्नलिखित चार श्रेणियों में टूट जाता है:[24]
- आंतरिक प्राक्षेपिकी मूल रूप से प्रक्षेप्य को तेज करने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन
- संक्रमण प्राक्षेपिकी प्रक्षेप्य के अध्ययन के रूप में वे अस्वाभाविक उड़ान के लिए संक्रमण करते हैं
- बाहरी प्राक्षेपिकी उड़ान में प्रक्षेप्य (प्रक्षेपवक्र) के पारित होने का अध्ययन
- टर्मिनल प्राक्षेपिकी प्रक्षेप्य और इसके प्रभावों का अध्ययन क्योंकि यह अपनी उड़ान को समाप्त करता है
आंतरिक प्राक्षेपिकी
आंतरिक प्राक्षेपिकी (आंतरिक प्राक्षेपिकी भी), प्राक्षेपिकी का उप-क्षेत्र, प्रक्षेप्य के प्रणोदन का अध्ययन है।
बंदूकों में आंतरिक प्राक्षेपिकी प्रणोदक के प्रज्वलन से प्रक्षेप्य बंदूक की नाल से बाहर निकलने तक के समय को तय करता है।[25] आंतरिक प्राक्षेपिकी का अध्ययन डिजाइनर और , छोटे-बोर राइफल औरपिस्तौल से लेकर हाई-टेक आर्टिलरी तक सभी प्रकार के आग्नेयास्त्रों के उपयोगकर्ताओं के लिए महत्वपूर्ण है।
रॉकेट चालित प्रक्षेप्य के लिए, आंतरिक प्राक्षेपिकी उस अवधि को कवर करता है जिसके दौरान रॉकेट इंजन प्रणोद प्रदान करता है।[26]
संक्रमणकालीन प्राक्षेपिकी
संक्रमणकालीन प्राक्षेपिकी, जिसे अन्तःस्थायी प्राक्षेपिकी के रूप में भी जाना जाता है,[27] प्रक्षेप्य के थूथन छोड़ने के समय से प्रक्षेप्य के पीछे के दबाव के बराबर होने तक व्यवहार का अध्ययन है,[28] इसलिए यह आंतरिक प्राक्षेपिकी और बाहरी प्राक्षेपिकी के बीच स्थित है।
बाहरी प्राक्षेपिकी
बाहरी प्राक्षेपिकी के विज्ञान का वह भाग है जो उड़ान में गैर-संचालित प्रक्षेप्य के व्यवहार से संबंधित है।
बाहरी प्राक्षेपिकी अधिकांशतः आग्नेयास्त्रों से जुड़ा होता है, और बंदूक की नाल से बाहर निकलने के बाद और लक्ष्य को मारने से पहले बुलेट के बिना शक्ति वाली मुक्त-उड़ान चरण से संबंधित होता है, इसलिए संक्रमणकालीन प्राक्षेपिकी और टर्मिनल प्राक्षेपिकी के बीच स्थित होता है।
हालाँकि, बाहरी प्राक्षेपिकी का संबंध रॉकेटों और अन्य प्रक्षेप्यों, जैसे गेंदों, तीरों आदि की मुक्त उड़ान से भी है।
टर्मिनल प्राक्षेपिकी
टर्मिनल प्राक्षेपिकी प्रक्षेप्य के व्यवहार और प्रभावों का अध्ययन है जब यह अपने लक्ष्य से टकराता है।[29]
टर्मिनल प्राक्षेपिकी छोटे अधिव्यास प्रक्षेप्य के साथ-साथ बड़े अधिव्यास प्रक्षेप्य (तोपखाने से दागे जाने वाले) दोनों के लिए प्रासंगिक है। अत्यधिक उच्च वेग के प्रभावों का अध्ययन अभी भी बहुत नया है और अभी तक ज्यादातर दिक् यान डिजाइन पर लागू होता है।
अनुप्रयोग
फोरेंसिक प्राक्षेपिकी (गोली का परिक्षण)
न्यायालय या कानूनी प्रणाली के अन्य भाग में उपयोग की जानकारी निर्धारित करने के लिए फोरेंसिक प्राक्षेपिकी में गोलियों और बुलेट प्रभावों का विश्लेषण सम्मलित है। प्राक्षेपिकी जानकारी, आग्नेयास्त्र और औज़ार निशान परीक्षाओं ( प्राक्षेपिकी फिंगरप्रिंटिंग) से अलग आग्नेयास्त्र, गोला-बारूद और औज़ार निशान साक्ष्य का विश्लेषण करना सम्मलित है जिससे कि यह स्थापित किया जा सके कि अपराध के कार्यभार में निश्चित आग्नेयास्त्र या उपकरण का उपयोग किया गया था या नहीं।
खगोलगतिकी
खगोलगतिकी रॉकेट और अन्य दिक् यान की गति से संबंधित व्यावहारिक समस्याओं के लिए प्राक्षेपिकी और आकाशीय यांत्रिकी का अनुप्रयोग है। इन वस्तुओं की गति की गणना सामान्यतः न्यूटन के गति के नियमों और न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम से की जाती है। यह दिक् मिशन के डिजाइन और नियंत्रण के भीतर मुख्य अनुशासन है।
यह भी देखें
- कवच
- बैलिस्टिक चालन (इलेक्ट्रॉन परिवहन से संबंधित)
- बैलिस्टिक सीमा
- बैलिस्टिक आघात
- रक्तपात पैटर्न विश्लेषण
- परिपत्र त्रुटि संभावित
- गोली के अवशेष
- हीड्रास्टाटिक झटका
- एल.टी.ई. थॉम्पसन
- माइक्रोस्कोप और बैलिस्टिक
- पीटर बीलकोविज़
- आग्नेयास्त्रों का भौतिकी
- प्रक्षेप्य गति
- [[रोकने की शक्ति]
- प्रक्षेपवक्र
- वाष्पशील प्रभाव
टिप्पणियाँ
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संदर्भ
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बाहरी कड़ियाँ
