दिशा के साथ चाल
भौतिक विज्ञान में गति का अध्ययन केवल दूरी और समय तक सीमित नहीं होता, बल्कि दिशा का समावेश इसे और अधिक वैज्ञानिक बनाता है। जब किसी गतिशील वस्तु की चाल के साथ-साथ उसकी दिशा का भी स्पष्ट उल्लेख किया जाता है, तब उसे दिशा के साथ चाल, या वैज्ञानिक भाषा में वेग (Velocity) कहा जाता है। यह एक सदिश राशि (Vector Quantity) है, जिसका अर्थ है कि इसमें परिमाण के साथ-साथ दिशा की भी भूमिका होती है।
चाल एक अदिश राशि होती है, जो केवल यह दर्शाती है कि कोई वस्तु कितनी दूरी तय कर रही है। लेकिन जब दिशा को साथ में जोड़ा जाए, तब उस चाल को वेग के रूप में परिभाषित किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई वस्तु उत्तर दिशा में 20 मीटर प्रति सेकंड की चाल से गतिशील है, तो उसका वेग 20 m/s उत्तर दिशा में माना जाएगा। इसी दिशा का समावेश गति को अधिक व्याख्यायात्मक और यथार्थ बनाता है।
दिशा के साथ चाल का गणितीय निर्धारण निम्न सूत्र से किया जाता है:
वेग = विस्थापन / समय
यहाँ विस्थापन भी एक सदिश राशि है, जो प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बीच की सीधी रेखा की दूरी और दिशा को दर्शाता है। विस्थापन की प्रकृति के कारण दिशा के साथ चाल, चाल से भिन्न होती है, क्योंकि एक वस्तु बहुत अधिक दूरी तय कर सकती है, लेकिन उसका विस्थापन शून्य भी हो सकता है, यदि वह अपने प्रारंभिक बिंदु पर लौट आए।
दिशा के साथ चाल में एक और महत्वपूर्ण तत्व है—तात्क्षणिक वेग, जो किसी विशेष क्षण पर वस्तु की गति और दिशा को दर्शाता है। यह विशेष रूप से तब महत्वपूर्ण होता है जब गति में निरंतर परिवर्तन हो रहा हो। दूसरी ओर, औसत वेग संपूर्ण यात्रा के दौरान कुल विस्थापन और कुल समय का अनुपात होता है।
भौतिक प्रयोगों में दिशा के साथ चाल को मापने के लिए उन्नत उपकरणों का प्रयोग किया जाता है, जैसे गति संवेदक (motion detector), GPS प्रणाली, या गति रिकॉर्डर। इन यंत्रों की सहायता से न केवल परिमाण ज्ञात होता है, बल्कि दिशा भी सटीकता से निर्धारित की जाती है।
दिशा के साथ चाल का विश्लेषण करने से किसी गतिशील प्रणाली की सटीक गति, मार्ग और व्यवहार का वैज्ञानिक अध्ययन संभव होता है। यह सिद्धांत यांत्रिकी, खगोलभौतिकी, उपग्रह विज्ञान, तथा नेविगेशन जैसी उच्च तकनीकी प्रणालियों की आधारशिला है।
इस प्रकार, जब दिशा को चाल में सम्मिलित किया जाता है, तब गति का विश्लेषण केवल तेज या धीमा चलने तक सीमित न रहकर पूर्ण भौतिक परिप्रेक्ष्य में बदल जाता है।