बलों को जाने
जिज्ञासा बनाए रखें
1. स्तंभ ‘क’ में दिए गए बल का मिलान स्तंभ ‘ख’ के संगत उदाहरण से कीजिए।
उत्तर:
| स्तंभ ‘क’ (बल का प्रकार) | स्तंभ ‘ख’ (उदाहरण) |
| (i) पेशीय बल | (ख) बच्चे द्वारा अपना बस्ता (स्कूल बैग) उठाना |
| (ii) चुंबकीय बल | (ङ) उत्तर दिशा की ओर इंगित करती एक दिशासूचक सुई |
| (iii) घर्षण बल | (क) क्रिकेट की गेंद का सीमा रेखा को स्पर्श करने से पहले रुकना |
| (iv) गुरुत्व बल | (ग) पेड़ से फल का गिरना |
| (v) स्थिरवैद्युत बल | (घ) ऊनी कपड़े पर रगड़े गए गुब्बारे द्वारा बालों को आकर्षित करना |
2. बताइए कि निम्नलिखित कथन सत्य हैं या असत्य।
(i) किसी गतिशील वस्तु की चाल में परिवर्तन हेतु सदैव एक बल की आवश्यकता होती है।
(ii) घर्षण के कारण समतल सतह पर लुढ़कती हुई गेंद की चाल में वृद्धि हो जाती है।
(iii) एक दूसरे से कुछ दूरी पर स्थित दो आवेशित वस्तुओं के बीच कोई बल नहीं लगता है।
उत्तर:
(i) सत्य
(ii) असत्य
(iii) असत्य
3. दो गुब्बारों को ऊनी कपड़े से रगड़ कर एक-दूसरे के समीप लाया जाए तो क्या होगा और क्यों?
उत्तर: जब दो गुब्बारों को ऊनी कपड़े से रगड़ा जाता है तो दोनों गुब्बारों पर स्थिर विद्युत आवेश (static charge) उत्पन्न हो जाता है। दोनों गुब्बारों पर एक ही प्रकार का आवेश आ जाता है।
जब इन्हें एक-दूसरे के समीप लाया जाता है तो समान आवेश एक-दूसरे को प्रतिकर्षित (दूर धकेलते) हैं। इसलिए दोनों गुब्बारे एक-दूसरे से दूर हट जाते हैं।
निष्कर्ष: समान आवेश एक-दूसरे को प्रतिस्थापित (repel) करते हैं।
4. जब आप जल से भरे गिलास में एक सिक्के को डालते हैं तो वह डूब जाता है परंतु जब आप एक बड़ा लकड़ी का टुकड़ा जल में डालते हैं तो वह तैरता है। व्याख्या कीजिए।
उत्तर: जब किसी वस्तु को जल में डाला जाता है तो उस पर दो बल कार्य करते हैं—एक गुरुत्वाकर्षण बल (नीचे की ओर) और दूसरा उत्प्लावन बल (ऊपर की ओर)।
सिक्का:
सिक्के का भार अधिक होता है और उस पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल उत्प्लावन बल से अधिक होता है, इसलिए सिक्का जल में डूब जाता है।
लकड़ी का टुकड़ा:
लकड़ी का घनत्व जल से कम होता है, इसलिए उस पर लगने वाला उत्प्लावन बल उसके भार के बराबर या अधिक हो जाता है। इस कारण लकड़ी जल पर तैरती है।
5. यदि एक गेंद को ऊपर की ओर फेंका जाता है तो वह धीमी होती जाती है फिर एक क्षण के लिए विरामावस्था में आती है एवं पुनः धरती पर गिर जाती है। गेंद पर लगने वाले बलों का नाम एवं उसकी दिशाएँ बताइए-
(i) ऊपर की ओर गति की कालावधि में
उत्तर: गेंद पर गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करता है और इसकी दिशा नीचे (पृथ्वी की ओर) होती है।
(ii) नीचे की ओर गति की कालावधि में
उत्तर: गेंद पर गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करता है और इसकी दिशा नीचे (पृथ्वी की ओर) ही होती है।
(iii) इसकी सबसे ऊपरी स्थिति पर
उत्तर: उस क्षण गेंद की गति शून्य हो जाती है, परंतु फिर भी उस पर गुरुत्वाकर्षण बल नीचे की ओर ही लगा रहता है।
6. एक गेंद को बिंदु ‘क’ से छोड़ा जाता है और वह एक नत तल पर एवं इसके पश्चात एक क्षैतिज सतह पर गति करती है जैसाकि चित्र 5.16 में दर्शाया गया है। क्षैतिज सतह पर यह बिंदु ‘ख’ पर विरामावस्था में आ जाती है। एक ऐसी विधि लिखिए जिसमें गेंद को उसी बिंदु ‘क’ से छोड़ा जाए तो वह (i) बिंदु ‘ख’ से पूर्व (ii) बिंदु ‘ख’ को पार करने के पश्चात विरामावस्था में आए।
उत्तर:
(i) बिंदु ‘ख’ से पूर्व विरामावस्था में लाने के लिए:
क्षैतिज सतह को अधिक खुरदरा (रफ) बना दें, जैसे उस पर रेत या कपड़ा बिछा दें। इससे घर्षण बल बढ़ जाएगा और गेंद ‘ख’ से पहले ही रुक जाएगी।
(ii) बिंदु ‘ख’ को पार करने के बाद विरामावस्था में लाने के लिए:
क्षैतिज सतह को अधिक चिकना (स्मूथ) बना दें, जैसे उस पर पॉलिश या चिकनी टाइल लगा दें। इससे घर्षण बल कम होगा और गेंद ‘ख’ को पार करने के बाद रुकेगी।
7. यदि हम सावधान न रहें तो चिकनी सतहों जैसे बर्फ या पॉलिश की हुई सतह पर क्यों फिसल जाते हैं? समझाइए।
उत्तर: बर्फ या पॉलिश की हुई सतह बहुत चिकनी होती है, इसलिए वहाँ घर्षण बल बहुत कम होता है।
घर्षण बल हमारे पैरों और सतह के बीच पकड़ बनाता है और हमें संतुलन बनाए रखने में मदद करता है। जब घर्षण कम हो जाता है तो पैरों की पकड़ कम हो जाती है, इसलिए यदि हम सावधान न रहें तो हम आसानी से फिसल जाते हैं।
8. यदि कोई वस्तु असमान गति से चल रही है तो क्या इस पर कोई बल लगाया जा रहा है?
उत्तर: हाँ, यदि कोई वस्तु असमान गति से चल रही है तो उस पर बल अवश्य लगाया जा रहा है।
असमान गति का अर्थ है कि वस्तु की चाल या दिशा बदल रही है। चाल या दिशा में परिवर्तन तभी होता है जब वस्तु पर कोई असंतुलित बल कार्य कर रहा हो।
9. चंद्रमा पर किसी वस्तु का भार पृथ्वी पर उसके भार के छठवें भाग के समान हो जाता है। इस परिवर्तन का क्या कारण है? क्या वस्तु का द्रव्यमान चंद्रमा पर भी पृथ्वी पर उसके द्रव्यमान का छठवाँ भाग हो जाता है?
उत्तर: चंद्रमा पर किसी वस्तु का भार पृथ्वी की तुलना में छठा भाग हो जाता है क्योंकि चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल से लगभग 1/6 होता है। इसलिए चंद्रमा वस्तुओं को पृथ्वी की अपेक्षा कम बल से आकर्षित करता है।
नहीं, वस्तु का द्रव्यमान नहीं बदलता। द्रव्यमान वस्तु में उपस्थित पदार्थ की मात्रा है और यह हर स्थान पर समान रहता है।
10. समान आमाप और आकृति की भिन्न-भिन्न पदार्थों से बनी तीन वस्तुएँ 1, 2 और 3 जल में रखी गई हैं। वे भिन्न-भिन्न गहराई तक डूबती हैं जैसाकि चित्र 5.17 में दर्शाया गया है। यदि तीनों वस्तुओं 1, 2 और 3 के भार क्रमशः w1 ,w2 और w3, हैं तो निम्नलिखित में से कौन-सा विकल्प सत्य है?
(i) w1=w2=w3
(ii)w1>w2>w3
(iii)w2>w3>w1
(iv)w3>w1>w2
उत्तर: (ii) w1>w2>w3
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