યંત્રશાસ્ત્રમાં વિશિષ્ટ કોયડાને ઉકેલવા કયા સોપાનો મુજબ ઉકેલ મેળવવો જોઈએ ?

ન્યૂટનના ગતિના નિયમો પરથી યંત્રશાસ્ત્રના જુદા જુદા કોયડાઓ ઉકેલી શકીએ છીએે.

કોઈ કોયડામાં એક કરતાં વધુ પદાર્થો સંકળાયેલા હોય છે. આવા પદાર્થો એક્બીજા પર બળ લગાડતાં હોય છે. ઉપરાંત દરેક પદાર્થ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અનુભવતો હોય છે.

આવા કોયડાઓના ઉકેલમાં, પદાર્થોના (તંત્રના) સમૂહમાંથી જે ભાગના ગતિની ચર્યા કરવાની હોય તેને તંત્ર તરીકે લેવાનું અને સમૂહના બાકીના ભાગોને આપણે પસંદ કરેલા તંત્ર પર બળ લગાડતાં બીજા પરિબળોને પરિસર તરીકે લેવાનું છે. કોયડાઓના ઉકેલ માટે નીચે જણાવેલા સોપાનો મુજબ ઉકેલ મેળવવાનો છે.

$(1)$ પદાર્થ-સમૂહના જુદા જુદા ભાગો, જોડાણ, આધારો વગેરેને વ્યવસ્થિત રીતે દર્શાવતી આકૃ દોરો. (રેખાકૃતિ)

$(2)$ સમૂહના સગવડ પડે તેવાં ભાગને તંત્ર તરીકે પસંદ કરો. જો એક કરતાં વધારે પદાર્થોનો વિચાર કરતાંં હોઈએ તો તે ધ્યાનમાં રાખવું જેઈએ કે બધાં પદાર્થોનો પ્રવેગ (મૂલ્ય અને દિશા) સમાન હોવો જોઈએ.

$(3)$ આ તંત્ર અને સમૂહના બાકીના ભાગો વડે તેના પર લાગતાં બળોને દર્શાવતી આકૃતિ દોરો.બીજા માધ્યમો વડે લાગતાં બળ દર્શાવતી પણ આકૃતિ દોરો પણ તંત્ર વડે પરિસર પર લાગતાં બળોનો સમાવેશ કરવો નહીં.

આ પ્રકારની આકૃતિને $Free body diagram$(મુક્ત પદાર્થ રેખા ચિત્ર) કહે છે.જેને ટૂંકમાં $FDB$ કહે છે.

$(4)$$Free body diagram$માં જે બળો આપેલા હોય અથવા જે બળો લાગતાં હોવાનું ચોક્કસ હોય તેમની માહિતીનો સમાવેશ કરવો.બાકી ની આજ્ઞાંત રાશિ ગતિના નિયમ વાપરી શોધવી.

$(5)$જરૂર પડે તો બીજું તંત્ર પસંદ કરી તેના માટે ઉપર જણાવ્યા પ્રમાણેના સોપાનો અપનાવો.આ કરવા ન્યુટન ના ત્રીજા નિયમનો ઉપયોગ કરવો.

એટલે કે જો $A$ ના $FBD$ માં $B$ વડે $A$ પર લાગતું બળ $\vec{F}$ વે દર્શવેલ હોય, તો $B$ ના $FBD$ માં $A$ વડે $B$ પર લાગતું બળ - $\vec{F}$ તરીકે દર્શાવવું જોઈએ.