GSEB Class 11 Physics Important Questions Chapter 1 ભૌતિક જગત

Gujarat Board GSEB Class 11 Physics Important Questions Chapter 1 ભૌતિક જગત Important Questions and Answers.

GSEB Class 11 Physics Important Questions Chapter 1 ભૌતિક જગત

પ્રશ્નોત્તર

પ્રશ્ન 1.
વિજ્ઞાન એટલે શું? વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિ એટલે શું?
ઉત્તર:
Science શબ્દનો ઉદ્ભવ લૅટિન ભાષાના શબ્દ Scientia (સિન્ટિયા) પરથી થયો છે. જેનો અર્થ છે, ‘જાણવું’, સંસ્કૃત ભાષામાં ‘વિજ્ઞાન’ તથા અરબી ભાષામાં શબ્દ ‘ઇલ્મ’ પણ આ જ અર્થ વ્યક્ત કરે છે. જેનો અર્થ છે, ‘જ્ઞાન’.

• વિજ્ઞાન એ કુદરતી ઘટનાઓને શક્ય તેટલી વિસ્તૃત અને ઊંડાણપૂર્વક સમજવા માટે કરવામાં આવતો વ્યવસ્થિત પ્રયત્ન છે.
• આપણી આજુબાજુ જોવા મળતી ઘટનાઓને આધારે સંશોધન કરવું, તેને લગતા પ્રયોગો કરવા અને આગાહી કરવી તે વિજ્ઞાન છે.
• વિશ્વને સમજવા માટેની જિજ્ઞાસા, પ્રકૃતિનાં રહસ્યોને ઉકેલવા એ વિજ્ઞાનમાં સંશોધન તરફનું પ્રથમ પગલું છે.
• વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિમાં પદ્ધતિસરનાં અવલોકનો, નિયંત્રિત પ્રયોગો, ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક તર્ક, ગાણિતિક મૉડેલિંગ, આગાહીઓ, સિદ્ધાંતો ચકાસવા અથવા નકારવાનો સમાવેશ થાય છે. અવલોકનો અથવા પ્રયોગો દ્વારા સિદ્ધાંતોની સત્યાર્થતા ચકાસી શકાય છે, ત્યારે જ તે સિદ્ધાંત સ્વીકાર્ય બને છે.

પ્રશ્ન 2.
“સિદ્ધાંત તથા અવલોકનો એકબીજાની આંતરક્રીડા (Interplay) એ વિજ્ઞાનની પ્રગતિનો મુખ્ય આધાર છે.” સમજાવો.
ઉત્તર:
વિજ્ઞાન હંમેશાં ગતિશીલ છે. વિજ્ઞાનમાં કોઈ સિદ્ધાંત અંતિમ હોતો નથી. જેમ નવા પ્રયોગો વધુ ને વધુ ચોકસાઈથી થતા જાય તેમ નવાં પરિણામો પ્રાપ્ત થાય છે અને જરૂર હોય તો સિદ્ધાંતોમાં ફેરફાર થાય છે.

• દા. ત., નિકોલસ કૉપરનિક્સ દ્વારા આપવામાં આવેલ સૂર્ય કેન્દ્રીયવાદમાં ગ્રહો સૂર્યની આસપાસ વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે, પરંતુ ટાઇકો બ્રાહે દ્વારા આપેલ ગ્રહોની ગતિની માહિતીનું જ્હૉનિસ કેપ્લરે પરીક્ષણ કરતાં તેણે સૂચવ્યું કે ગ્રહો વર્તુળાકાર કક્ષાને બદલે લંબવૃત્તીય કક્ષામાં ગતિ કરે છે. આમ, સિદ્ધાંતમાં ફેરફાર કરતાં આ પરીક્ષણ દ્વારા ગ્રહોની ગતિને વધુ સારી રીતે સમજાવી શકાઈ.
• ક્યારેક પ્રવર્તમાન સિદ્ધાંતો એ નવાં અવલોકનોને સમજાવવા માટે અસમર્થ હોય છે.
• દા. ત., ન્યૂટોનિયન યંત્રશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતો વડે પરમાણ્વીય મૂળભૂત ઘટનાઓ સમજાવી શકાતી નથી. આ જ રીતે પ્રકાશનું તરંગસ્વરૂપ કે ફોટો-ઇલેક્ટ્રિક અસર પણ સચોટ રીતે સમજાવી શકાતી નથી. આવી ઘટનાઓ સમજવા માટે પ્રવર્તમાન સિદ્ધાંતમાં ધરમૂળથી ફેરફાર કરી નવા સિદ્ધાંતો પ્રસ્થાપિત કરવા પડે છે.
• ક્યારેક નવા પ્રયોગો અને તેનાં પરિણામો એ નવા સિદ્ધાંતોનું અને સૈદ્ધાંતિક મૉડેલનું સૂચન કરે છે.
• દા. ત., અર્નેસ્ટ ૨ધ૨ફૉર્ડના વ-કણના પ્રકીર્ણનના પ્રયોગે પરમાણુનું ન્યુક્લિયર મૉડેલ પ્રસ્થાપિત કર્યું. આ જ મૉડેલ એ નીલ્સ બોહ્ આપેલ હાઇડ્રોજન પરમાણુના ક્વૉન્ટમવાદનો પાયો બન્યું.
• કોઈ સિદ્ધાંતની પ્રગતિ એ પ્રયોગોમાં કેવાં અવલોકનો મળવા જોઈએ તે સૂચવે છે. દા. ત., પૉલ ડિરાકે પ્રતિકણ વિશે સૈદ્ધાંતિક વાત રજૂ કરી, જેની ઍન્ડરસને પોઝિટ્રૉન (ઇલેક્ટ્રૉનનો પ્રતિકણ)ની પ્રાયોગિક શોધ દ્વારા પુષ્ટિ કરી.
• આમ, વિજ્ઞાનની પ્રગતિમાં સિદ્ધાંતો અને અવલોકનો (પ્રયોગો) એકબીજા સાથે સંકળાયેલા છે.

પ્રશ્ન 3.
ભૌતિક વિજ્ઞાન એટલે શું?
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાન એ પ્રાકૃતિક વિજ્ઞાનના વિભાગોમાંનો એક મુખ્ય વિભાગ છે.

• ‘Physics’એ ગ્રીક શબ્દ છે, જેનો અર્થ ‘પ્રકૃતિ’ થાય છે. સંસ્કૃતમાં તેનો સમાનાર્થી શબ્દ ‘ભૌતિકી’ છે. જેનો અર્થ ભૌતિક જગતને લગતું વિજ્ઞાન થાય છે. ભૌતિક જગતને લગતી ઘટનાઓના અભ્યાસ માટેના વિજ્ઞાનને ‘ભૌતિક વિજ્ઞાન’ કહે છે.
• કુદરતના મૂળભૂત નિયમોના અભ્યાસ તથા વિવિધ પ્રાકૃતિક ઘટનાઓમાં તેની અભિવ્યક્તિ રજૂ કરતા વિજ્ઞાનને ભૌતિક વિજ્ઞાન કહે છે.

પ્રશ્ન 4.
ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે કઈ બે વિચારધારાઓ પર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે? યોગ્ય ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે બે વિચારધારાઓ પર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે :
1. એકીકીકરણ અને
2. ન્યૂનીકરણ.

1. એકીકીકરણ : એકીકીકરણમાં જુદી જુદી ભૌતિક ઘટનાઓને સંકલ્પનાઓ (Concepts) અને નિયમોથી સાંકળીને સમજવાનો પ્રયત્ન કરવામાં આવે છે. અહીં ભૌતિક જગતનાં જુદાં જુદાં ક્ષેત્રોને જુદી જુદી પરિસ્થિતિમાં કેટલાક સાર્વત્રિક નિયમો સાથે સાંકળવાનો પ્રયત્ન છે.

• દા. ત., ન્યૂટનના ગુરુત્વાકર્ષણના સાર્વત્રિક નિયમથી પૃથ્વી પર મુક્તપતન કરતા પદાર્થની ગતિ, પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની ગતિ, સૂર્યની આસપાસ ગ્રહોની ગતિ વગે૨ે સમજાવી શકાય છે.
• મૅક્સવેલે આપેલા વિદ્યુત અને ચુંબકત્વના મૂળભૂત સિદ્ધાંતોનાં સમીકરણો પરથી વિદ્યુત અને ચુંબકત્વની દરેક ઘટનાઓની સમજૂતી મળે છે.

2. ન્યૂનીકરણ : ન્યૂનીકરણ એટલે મોટા અને જટિલ તંત્ર(સ્થૂળ તંત્ર)ના ગુણધર્મો તેના સાદા ઘટક ભાગોની આંતરક્રિયાઓ દ્વારા સમજૂતી આપવી.

દા. ત., થરમૉડાઇનેમિક્સ એ મોટા તંત્રના તાપમાન, આંતરિક ઊર્જા અને ઍન્થ્રોપી જેવી સ્થૂળ ભૌતિક રાશિઓની સમજૂતી આપે છે. આ જ પ્રકારની સમજૂતી એ ગતિવાદ અને સ્ટેટેસ્ટિકલ યંત્રશાસ્ત્રમાં સ્થૂળ તંત્રના સૂક્ષ્મ આણ્વીય ઘટકોના ગુણધર્મોના પદમાં પણ સમજી શકાય છે. દા. ત., સ્થૂળ તંત્રનું તાપમાન એ સૂક્ષ્મ અણુઓની સરેરાશ ગતિ-ઊર્જા સાથે સંકળાયેલ છે.

પ્રશ્ન 5.
ભૌતિક વિજ્ઞાનનાં મૂળભૂત બે પ્રભાવક્ષેત્રો કયાં કયાં છે? તેમાં શેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મૂળભૂત રીતે બે પ્રભાવક્ષેત્રો છે :
(1) સ્થૂળ અને
(2) સૂક્ષ્મ.

• સ્થૂળ પ્રભાવક્ષેત્રમાં પ્રયોગશાળામાં થતી ઘટનાઓ, પૃથ્વી પર થતી ઘટનાઓ તથા ખગોળીય સ્તરની ઘટનાઓનો અભ્યાસ થાય છે.
• પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે સ્થૂળ ઘટનાઓનો અભ્યાસ થાય છે. જેમાં યંત્રશાસ્ત્ર, ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ, પ્રકાશશાસ્ત્ર અને થરમૉડાઇનેમિક્સ જેવી વિદ્યાશાખાઓ આવેલી છે.
• સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રમાં સૂક્ષ્મ સ્તરે પરમાણુઓ અને ન્યુક્લિયસના દ્રવ્યનું બંધારણ અને સંરચના તથા ઇલેક્ટ્રૉન, ફોટોન અને બીજા પ્રાથમિક કણો સાથેની તેમની આંતરક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.
• પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાન આ સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રની ઘટનાઓને સમજાવવા માટે અસમર્થ છે. ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્ર દ્વારા આ સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રની ઘટનાઓને સમજાવી શકાય છે.

પ્રશ્ન 6.
પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં કઈ કઈ વિદ્યાશાખાઓનો સમાવેશ થાય છે? તેમના વિશે ટૂંકમાં માહિતી આપો.
ઉત્તર:
પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે સ્થૂળ ઘટનાઓનો અભ્યાસ થાય છે, જેમાં મુખ્યત્વે નીચેની વિદ્યાશાખાઓનો અભ્યાસ થાય છે :
1. યંત્રશાસ્ત્ર,
2. ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ,
3. પ્રકાશશાસ્ત્ર અને
4. થરમૉડાઇનેમિક્સ.

1. યંત્રશાસ્ત્ર : આ વિદ્યાશાખામાં ન્યૂટનના ગતિના નિયમો અને ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમો ૫૨ આધારિત કણોની ગતિ, દૃઢ અને વિરુપણશીલ પદાર્થની ગતિ, કણોના તંત્રની ગતિ, રૉકેટની ગતિ, હવામાં પ્રસરતા ધ્વનિના તરંગો તેમજ પાણીના તરંગો વગેરેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

2. ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ : વિદ્યુત અને ચુંબકત્વના સર્વગ્રાહી અભ્યાસને આવરી લેતી ભૌતિક વિજ્ઞાનની શાખાને ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ કહે છે.

• કુલંબ, ઑસ્ટેંડ, ઍમ્પિયર અને ફેરેડે નામના વૈજ્ઞાનિકોએ તેના પાયાના નિયમો આપ્યા. મૅક્સવેલે આ નિયમોને સમીકરણો સ્વરૂપે પ્રસ્થાપિત કરી વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોનો ખ્યાલ રજૂ કર્યો.
• ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વીજપ્રવાહધારિત વાહકની ગતિ, AC વૉલ્ટેજ માટે પરિપથની વર્તણૂક, એન્ટેનાની કાર્યપદ્ધતિ, આયનોસ્ફિયરમાં રેડિયોતરંગનું પ્રસરણ વગેરેનો અભ્યાસ આ વિદ્યાશાખામાં કરવામાં આવે છે.

3. પ્રકાશશાસ્ત્ર : પ્રકાશીય ઘટનાઓને લગતો અભ્યાસ આ વિદ્યાશાખામાં કરવામાં આવે છે.
માઇક્રોસ્કોપ અને ટેલિસ્કોપની કાર્યપદ્ધતિ, પાતળી ફિલ્મ વડે પ્રદર્શિત થતા રંગો, મેઘધનુષ્ય, અરીસા અને લેન્સથી રચાતાં પ્રતિબિંબો વગેરેનો અભ્યાસ પ્રકાશશાસ્ત્રમાં કરવામાં આવે છે.

4. થરમૉડાઇનેમિકસ : બાહ્ય કાર્ય અને ઉષ્માની આપ-લે દ્વારા તંત્રના તાપમાન, આંતરિક ઊર્જા, ઍન્થ્રોપીમાં ફેરફારો, ઉષ્મા-એન્જિનો, રેફ્રિજરેટરોની કાર્યક્ષમતા, ભૌતિક અથવા રાસાયણિક પ્રક્રિયાની દિશા વગેરેનો અભ્યાસ થરમૉડાઇનેમિક્સમાં કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 7.
“ભૌતિક વિજ્ઞાનનું કાર્યક્ષેત્ર ખૂબ જ વિશાળ છે.” સમજાવો.
અથવા
ભૌતિક વિજ્ઞાનનું કાર્યક્ષેત્ર લંબાઈના માપક્રમ પર, સમય અંતરાલના માપક્રમ પર અને દ્રવ્યમાનના માપક્રમ પર જણાવો અને તેની સંક્ષિપ્તમાં સ્પષ્ટતા કરો.
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાનનું કાર્યક્ષેત્ર લંબાઈના અતિ સૂક્ષ્મ 10^-4 m(ન્યુક્લિયસની ત્રિજ્યા) કે તેથી પણ નાનું લઈ 10²⁶ m(તારાવિશ્વની લંબાઈ)ના માપક્રમ સુધી વિસ્તરેલું છે. આમ, લંબાઈના માપક્રમનો ગુણોત્તર 10⁴⁰ ના ક્રમનો કે તેનાથી વધુ છે.

• લંબાઈના માપક્રમને પ્રકાશના શૂન્યાવકાશમાંના વેગ (3 × 10⁸m s^-1) વડે ભાગતાં સમયના માપક્રમનો વિસ્તાર 10^-22 sથી 10¹⁸s જેટલો મળે છે.
• દ્રવ્યમાનના માપક્રમનો વિસ્તાર 10^-30 kg(ઇલેક્ટ્રૉનનું દ્રવ્યમાન)થી 10⁵⁵ kg (અવલોકિત વિશ્વનું દ્રવ્યમાન) જેટલો છે.
• ભૌતિક વિજ્ઞાનનું કાર્યક્ષેત્ર મૂળ રૂપે સ્થૂળ (Macroscopic) અને સૂક્ષ્મ (Microscopic) એમ બે રસપ્રદ પ્રભાવક્ષેત્રો (Domains) સુધી વિસ્તરેલ છે. આ ઉપરાંત, તે સ્થિત (Static) અને ચલિત (Dynamic) પ્રણાલી સાથે પણ સંલગ્ન છે.
  આમ, ભૌતિક વિજ્ઞાનનું કાર્યક્ષેત્ર ખૂબ જ વિશાળ છે.

પ્રશ્ન 8.
ટૂંક નોંધ લખો : ભૌતિક વિજ્ઞાનની ઉત્તેજના
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાન ઘણી બધી રીતે નીચેનાં કારણોસર ઉત્તેજનાત્મક છે :

• ભૌતિક વિજ્ઞાનની કેટલીક મૂળભૂત સંકલ્પનાઓ અને નિયમો દ્વારા વિશાળ શ્રેણીના પરિમાણ ધરાવતી ભૌતિક રાશિઓને સમાવતી સાદી અને સંકીર્ણ ભૌતિક ઘટનાઓની સમજૂતી આપી શકાય છે. આથી વ્યક્તિઓ પાયાના સિદ્ધાંતોની સરળતા અને સર્વવ્યાપકતાના લીધે ઉત્તેજના અનુભવે છે.
• કેટલીક વ્યક્તિઓ કુદરતનાં ગૂઢ રહસ્યો જાણવા કલ્પનાશીલ પ્રયોગો કરી સિદ્ધાંતોની ચકાસણી કે અસ્વીકૃતિમાં ઉત્તેજના અનુભવે છે.
• પ્રાયોજિત ભૌતિક વિજ્ઞાન(Applied physics)માં વિજ્ઞાનના મૂળભૂત સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરી, નવી ટેક્નોલૉજી દ્વારા સમાજ ઉપયોગી રચનાઓ (Devices) બનાવવામાં વ્યક્તિ ઉત્તેજના અનુભવે છે.

પ્રશ્ન 9.
ભૌતિક વિજ્ઞાનની અસાધારણ પ્રગતિનું રહસ્ય શું છે?
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાનની પ્રગતિ એ મૂળભૂત ધારણાઓ સાથે થતાં ફેરફારોને આધીન છે.
(1) વૈજ્ઞાનિક પ્રગતિ માટે ગુણાત્મક વિચારો મહત્ત્વના છે, પરંતુ તે પર્યાપ્ત નથી. ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં જે કુદરતી નિયમોને ચોક્કસ સમીકરણ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે તેને ચકાસવા માટે માત્રાત્મક અવલોકનો મહત્ત્વનાં છે.

(2) ભૌતિક વિજ્ઞાનના પાયાના નિયમો સાર્વત્રિક છે અને તેને જુદા જુદા વિશાળ સંદર્ભોમાં લાગુ પાડી શકાય છે.

(3) રોજિંદા જીવનની ઘટનાઓમાં પાયાના નિયમોની જટિલતા હોય છે. ભૌતિક ઘટનાઓના જુદા જુદા પાસાઓમાંથી ઓછી મહત્ત્વપૂર્ણ બાબતો કરતાં વધુ મહત્ત્વપૂર્ણ બાબતો અલગ તારવીને તેના મૂળ સિદ્ધાંતો શોધવામાં આવે છે અને તેમાં જરૂરી સુધારા કરી વધુ શુદ્ધ સ્વરૂપમાં સિદ્ધાંત રચવામાં આવે છે.

દા. ત., હવાના અવરોધને અવગણીને શૂન્યાવકાશમાં મુક્તપતન કરતાં પથ્થર અને પીંછાં માટે ગુરુત્વક્ષેત્રમાં મુક્તપતનનો નિયમ મેળવી શકાય છે. જે દર્શાવે છે કે ગુરુત્વપ્રવેગ દળ પર આધારિત નથી. હવે તેમાં હવાના અવરોધને ગણીને પૃથ્વી પર મુક્તપતન પામતા પદાર્થો માટે વધુ વાસ્તવિક સિદ્ધાંત મેળવી શકાય છે.

પ્રશ્ન 10.
ભૌતિક વિજ્ઞાનની પ્રગતિની સમાજ પર અસર સમજાવો.
ઉત્તર:
સમાજનું ભાવિ અને પ્રગતિ એ ભૌતિક વિજ્ઞાનની પ્રગતિ પર આધારિત છે. ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં થતી નવી શોધોની સમાજ પર તાત્કાલિક અસર થાય છે. દા. ત.,

1. ટેલિફોન, ટેલિગ્રાફ અને ફૅક્સ જેવાં ઉપકરણોના વિકાસથી એકબીજાથી દૂરના અંતરે રહેલી વ્યક્તિઓ ઝડપથી સંદેશા મોકલી શકે છે.
2. રેડિયો, ટેલિવિઝન અને સૅટેલાઇટના વિકાસથી સંદેશાવ્યવહારમાં ક્રાંતિ આવી. આવાં સાધનો દ્વારા એકસાથે અનેક વ્યક્તિઓને સમાચાર તેમજ મનોરંજક કાર્યક્રમો પૂરા પાડી શકાય છે.
3. ઇલેક્ટ્રૉનિક અને કમ્પ્યૂટર જેવાં ઉપકરણો દ્વારા જટિલ કાર્યો સરળતાથી અને ઝડપથી થવા લાગ્યાં છે. જેના કારણે વ્યક્તિઓની જીવનશૈલીમાં મોટો ફેરફાર આવ્યો છે.
4. ઍક્સ-રે, સોનોગ્રાફી અને ઑપ્ટિકલ ફાઇબર જેવાં સાધનોના વિકાસથી મેડિકલ ક્ષેત્રે ક્રાંતિ આવી છે.
5. મોટરસાઇકલ, કાર, ટ્રેન અને હવાઈ જહાજ જેવાં વાહનોના વિકાસથી વ્યક્તિ એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ઝડપથી પહોંચી શકે છે. બીજા અર્થમાં કહીએ તો દુનિયા નાની થઈ ગઈ છે.
6. ભવિષ્યમાં થનારી ઊર્જાની અછત નિવારવા માટે વૈકલ્પિક ઊર્જાના સ્રોત વિકસાવવામાં ભૌતિક વિજ્ઞાનનું યોગદાન અગત્યનું છે.

પ્રશ્ન 11.
ભૌતિક વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલૉજી વચ્ચેનો સંબંધ ચર્ચો.
ઉત્તર:
ટેક્નોલૉજીના વિકાસમાં ભૌતિક વિજ્ઞાનનો અગત્યનો ફાળો છે. ટેક્નોલૉજીને કારણે વ્યક્તિની જીવનશૈલીમાં ફેરફાર આવ્યો જે ભૌતિક વિજ્ઞાનને આભારી છે.
(1) ઇંગ્લૅન્ડની ઔદ્યોગિક ક્રાંતિમાં વરાળયંત્ર એ અગત્યનો ભાગ હતો. આ એન્જિનની કાર્યપ્રણાલી સમજવા તેમજ તેની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં થરમૉડાઇનેમિક્સ નામની શાખાનો વિકાસ થયો.

(2) ક્યારેક ટેક્નોલૉજી એ ભૌતિકશાસ્ત્રના નવા નિયમો વિકસાવે છે, તો ક્યારેક ભૌતિકશાસ્ત્ર નવી ટેક્નોલૉજી વિકસાવે છે. દા. ત., વાયરલેસ કમ્યૂનિકેશન ટેક્નોલૉજી એ વિદ્યુત અને ચુંબકત્વના નિયમોને અનુસરે છે. વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો એ રેડિયો, ટેલિવિઝન અને વાયરલેસ કમ્યુનિકેશનમાં વપરાય છે. વિદ્યુતચુંબકત્વના સિદ્ધાંત પર આધારિત ઇલેક્ટ્રિક મોટર અને જનરેટર એ ઉદ્યોગોની કરોડરજ્જુ છે.

(૩) ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં કોઈ ટેક્નોલૉજી માટે પૂર્વાનુમાન બાંધવું સરળ નથી. દા. ત., રધરફૉર્ડે અનુમાન બાંધેલું કે પરમાણુમાંથી ઊર્જાનું ઉત્સર્જન શક્ય નથી, પરંતુ થોડાં વર્ષો બાદ હાન અને મિટનરે ન્યૂટ્રૉનનો મારો ચલાવી યુરેનિયમમાં ન્યુક્લિયસની વિખંડન ઘટના શોધી. ત્યારબાદ આ ઘટના પર આધારિત ન્યુક્લિયર પાવર ટેક્નોલૉજી અને ન્યુક્લિયર હથિયારોનો વિકાસ થયો.

(4) સિલિકોન ‘ચિપ’ની શોધ આધુનિક ઇલેક્ટ્રૉનિક્સ અને કમ્પ્યૂટર ટેક્નોલૉજીમાં ક્રાંતિ લાવી.

(5) ‘વૈકલ્પિક ઊર્જાસ્રોતના વિકાસ’માં ભૌતિક વિજ્ઞાનનું ઘણું પ્રદાન છે. સૌર-ઊર્જાનું વિદ્યુત-ઊર્જામાં તેમજ ભૂતાપીય ઊર્જાનું વિદ્યુત- ઊર્જામાં રૂપાંતર કરવાની ટેક્નોલૉજી એ ભૌતિક વિજ્ઞાને પૂરી પાડી.

પ્રશ્ન 12.
સ્થૂળ પ્રભાવક્ષેત્રોમાં અને સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રોમાં પ્રવર્તતાં બળોનાં ઉદાહરણો જણાવો.
ઉત્તર:
સ્થૂળ પ્રભાવક્ષેત્રોમાંનાં બળોનાં ઉદાહરણો નીચે મુજબ છે ઃ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ, પદાર્થોની સંપર્કસપાટીઓ વચ્ચે લાગતું ઘર્ષણ- બળ, ખેંચાયેલી કે દબાયેલી સ્પ્રિંગમાં ઉદ્ભવતું પુનઃસ્થાપક બળ,
દોરીમાં ઉદ્ભવતું તણાવ બળ, પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર સપાટીને સમાંતર પ્રવર્તતું પૃષ્ઠતાણ, તરલ માધ્યમોમાં ઉદ્ભવતું શ્યાનતા બળ.
સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રોમાંનાં બળોનાં ઉદાહરણો નીચે મુજબ છેઃ
વિદ્યુત બળો, ચુંબકીય બળો, ન્યુક્લિયર બળો, આંત૨૫૨માણ્વિક અને આંતરઆણ્વિક બળો.

પ્રશ્ન 13.
હાલ કુદરતમાં કેટલાં મૂળભૂત બળો પ્રવર્તે છે? કયાં કયાં?
ઉત્તર:
હાલમાં કુદરતમાં ચાર પ્રકારનાં મૂળભૂત બળો પ્રવર્તે છે :

1. ગુરુત્વાકર્ષી બળ,
2. વિદ્યુતચુંબકીય બળ,
3. પ્રબળ ન્યુક્લિયર બળ અને
4. નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળ.

પ્રશ્ન 14.
ગુરુત્વાકર્ષી બળ સમજાવો.
ઉત્તર:
ગુરુત્વાકર્ષી બળ એ સાર્વત્રિક છે અને બ્રહ્માંડમાં રહેલ બધા જ પદાર્થો આ બળ વડે એકબીજા સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.

• વિશ્વમાં પ્રત્યેક કણ બીજા કોઈ કણ પર આકર્ષણ બળ લગાડે છે.
• ન્યૂટનના ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમ અનુસાર વિશ્વમાં “કોઈ પણ બે કણો વચ્ચે લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ તે બે કણોના દ્રવ્યમાનના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.”
• ગુરુત્વાકર્ષી બળ એ પદાર્થોના દળના કારણે ઉદ્ભવતું આકર્ષણ બળ છે તથા તે ગુરુઅંતરીય છે.
• આ બળ લાગવા માટે બે પદાર્થો વચ્ચે કોઈ માધ્યમની જરૂર હોતી નથી.
• ગુરુત્વાકર્ષણ બળ બે પદાર્થો વચ્ચે લાગતું માત્ર આકર્ષણ બળ છે તથા અન્ય મૂળભૂત બળોની સરખામણીમાં ગુરુત્વાકર્ષી બળ એ સૌથી નબળું બળ છે.
• ગુરુત્વાકર્ષી બળના અસ્તિત્વના લીધે નીચે મુજબની ઘટનાઓ સમજી શકાય છે :
  1. ગુરુત્વાકર્ષણ બળની મદદથી જ આપણે પૃથ્વી પર ઊભા રહી શકીએ છીએ.
  2. હવામાં ઉપર ઉછાળેલ દડો પાછો નીચે આવે છે.
  3. દરિયામાં આવતી ભરતી-ઓટમાં પૃથ્વી અને ચંદ્ર વચ્ચે લાગતાં ગુરુત્વાકર્ષી બળનો પ્રભાવ માનવામાં આવે છે.
  4. પૃથ્વીની આસપાસ ફરતા ઉપગ્રહોની ગતિ તથા સૂર્યમંડળમાં થતી ગ્રહોની ગતિ માટે ગુરુત્વાકર્ષી બળને જવાબદાર ગણવામાં આવે છે.
  5. બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ, તારા અને તારાવિશ્વોની ઉત્પત્તિ તથા વિકાસ પાછળ પણ ગુરુત્વાકર્ષી બળ મહત્ત્વનું ગણવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 15.
ટૂંક નોંધ લખો : વિદ્યુતચુંબકીય બળ
ઉત્તર:
વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ બે વિદ્યુતભારિત કણો વચ્ચે લાગતું બળ છે. જ્યારે વિદ્યુતભારો સ્થિર સ્થિતિમાં હોય ત્યારે તેમની વચ્ચે લાગતા બળને સ્થિર વિદ્યુતબળ કહે છે. તે કુલંબના નિયમથી નક્કી કરી શકાય છે.

વિજાતીય વિદ્યુતભારો વચ્ચે આ બળ આકર્ષી અને સજાતીય વિદ્યુતભારો વચ્ચે અપાકર્ષી પ્રકારનું હોય છે.

• જ્યારે વિદ્યુતભારો ગતિમાં હોય છે ત્યારે ચુંબકીય અસર નીપજાવે છે અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ગતિશીલ વિદ્યુતભાર પર બળ લગાડે છે.
• વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની આ અસર અલગ ના પાડી શકાય તેવી હોય છે. આથી જ સંયુક્ત રીતે ઉદ્ભવતી આ અસરો વિદ્યુતચુંબકીય બળ તરીકે ઓળખાય છે.
• વિદ્યુતચુંબકીય બળ ગુરુઅંતરીય છે અને તે લાગવા માટે કોઈ માધ્યમની જરૂર પડતી નથી.
• આ બળ ગુરુત્વાકર્ષી બળ કરતાં અતિશય પ્રબળ છે. નિશ્ચિત અંતરે રહેલા બે પ્રોટોન વચ્ચે લાગતા ગુરુત્વાકર્ષી બળ કરતાં તેમની વચ્ચે લાગતું વિદ્યુતબળ 10 ગણું મોટું હોય છે. આથી આણ્વિક અને પરમાણ્વિક સ્તરે થતી ઘટનાઓમાં વિદ્યુતચુંબકીય બળનું પ્રભુત્વ વધારે છે.
• પરમાણુ અને અણુઓની સંરચના, રાસાયણિક પ્રક્રિયાનું ગતિશાસ્ત્ર તથા દ્રવ્યની યાંત્રિક, ઉષ્મીય અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓ વિદ્યુતચુંબકીય બળને આભારી છે. તણાવ બળ, ઘર્ષણબળ, લંબબળ અને સ્પ્રિંગમાં ઉદ્ભવતાં બળો જેવાં સ્થૂળ બળોના પાયામાં વિદ્યુતચુંબકીય બળ રહેલું છે.

પ્રશ્ન 16.
ગુરુત્વીય બળ એ વિદ્યુતચુંબકીય બળ કરતાં ઘણું નબળું છે, છતાં તે કયા કારણસર પૃથ્વી પરની ઘટનાઓ પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે?
ઉત્તર:
દ્રવ્યમાન માત્ર એક જ પ્રકારનું છે. ઋણ દ્રવ્યમાન અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી. આથી ગુરુત્વીય બળ પણ એક જ પ્રકારનું છે, જે આકર્ષી બળ છે.

• વિદ્યુતભાર બે પ્રકારના છે :
  (1) ધન વિદ્યુતભાર અને
  (2) ઋણ વિદ્યુતભાર. આથી વિદ્યુતીય બળ આકર્ષી અથવા અપાકર્ષી પ્રકારનું હોય છે.
• દ્રવ્ય મોટે ભાગે વિદ્યુતીય રીતે તટસ્થ હોય છે, કારણ કે તેમનો કુલ વિદ્યુતભાર શૂન્ય હોય છે અને તેમની પર લાગતું વિદ્યુતીય બળ પણ શૂન્ય હોય છે.
• પરંતુ દ્રવ્યના કણો વચ્ચે હંમેશાં આકર્ષી પ્રકારનું ગુરુત્વીય બળ લાગે છે. જે બીજા કણો દ્વારા લાગતા બળને લીધે તેમાં વધારો થાય છે. જ્યારે વિદ્યુતીય બળ શૂન્ય હોય છે. આથી ગુરુત્વાકર્ષી બળ પૃથ્વી પરની ઘટનાઓ પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 17.
“વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ ગુરુત્વીય બળ કરતાં ઘણું પ્રબળ છે.” રોજિંદા જીવનના ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
ઉત્તર:
ગુરુત્વીય બળ એ વિદ્યુતચુંબકીય બળ કરતાં ઘણું પ્રબળ છે. જ્યારે આપણે હાથ પર પુસ્તક મૂકીએ છીએ ત્યારે પૃથ્વીના મોટા દ્રવ્યમાનને કારણે તે પુસ્તક પર ઘણું મોટું ગુરુત્વીય બળ લગાડે છે. આ બળ એ હાથ વડે પુસ્તક પર લાગતા લંબબળથી સંતુલિત થાય છે.

• આ લંબબળ એ હાથ અને પુસ્તકના વીજભારિત ઘટકો વચ્ચે સંપર્કસપાટીએ પ્રવર્તતું કુલ વિદ્યુત બળ છે. જો વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ ગુરુત્વીય બળ કરતાં વધુ પ્રબળ ન હોય, તો વ્યક્તિનો હાથ કાગળના વજનથી પણ નાના ટુકડા થઈ જાય.
• આમ, વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ ગુરુત્વીય બળ કરતાં વધુ પ્રબળ છે.

પ્રશ્ન 18.
ગુરુત્વાકર્ષી બળ અને વિદ્યુતચુંબકીય બળ વચ્ચેના બે મુખ્ય તફાવત લખો.
ઉત્તર:

ગુરુત્વાકર્ષી બળ	વિદ્યુતચુંબકીય બળ
1. દળ ધરાવતા બે પદાર્થો વચ્ચે લાગે છે.	1. વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે કણો અથવા ચુંબકીય ધ્રુવ ધરાવતા બે પદાર્થો વચ્ચે લાગે છે.
2. માત્ર આકર્ષણ પ્રકારનું છે.	2. આકર્ષણ અને અપાકર્ષણ પ્રકારનાં છે.
3. બે પદાર્થો વચ્ચેના માધ્યમ પર આધાર રાખતું નથી.	3. બે વિદ્યુતભાર કે બે ચુંબકીય ધ્રુવો વચ્ચેના માધ્યમ પર આધાર રાખે છે.

પ્રશ્ન 19.
પ્રબળ (સ્ટ્રોંગ) ન્યુક્લિયર બળ સમજાવો.
ઉત્તર:
ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન્સ અને ન્યૂટ્રાન્સ રહેલા હોય છે. પ્રોટોન ધન વિદ્યુતભારિત કણો છે, જ્યારે ન્યૂટ્રૉન વિદ્યુતભારવિહીન કણો છે.

• કુલંબના નિયમ પ્રમાણે વિચારીએ તો સજાતીય વિદ્યુતભાર ધરાવતાં પ્રોટોન-પ્રોટોન વચ્ચે અપાકર્ષીય બળ લાગે છે. જો આમ થાય તો ન્યુક્લિયસ અસ્થિર બને, જે સૂચવે છે કે ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉનને જકડી રાખતું બળ એ પ્રબળ આકર્ષીય બળ છે.
• પ્રોટોન-પ્રોટોન, ન્યુટ્રૉન-ન્યૂટ્રૉન અને પ્રોટોન-ન્યૂટ્રૉન વચ્ચે ન્યુક્લિયસમાં લાગતા વિદ્યુતભારથી સ્વતંત્ર એવા આ આકર્ષી બળને સ્ટ્રૉંગ ન્યુક્લિયર બળ કહે છે.
• ઇલેક્ટ્રૉન આ બળ અનુભવતો નથી.
• આ બળ ફક્ત ન્યુક્લિયસમાં જ લાગતું હોવાથી તે લઘુઅંતરીય (10^-15m) છે.
• બધાં જ મૂળભૂત બળો કરતાં સ્ટ્રોંગ ન્યુક્લિયર બળ સૌથી વધારે પ્રબળ છે. દા. ત., વિદ્યુતચુંબકીય બળ કરતાં તે 100 ગણું વધારે પ્રબળ છે.
•  ન્યૂટ્રૉન અને પ્રોટોન ‘ક્વાર્ટ્સ’ તરીકે ઓળખાતા કણોના બનેલા છે તેમ માનવામાં આવે છે. તેથી હાલનાં સંશોધનો પ્રમાણે આ બળ કવાર્ક-કવાર્ક બળને આભારી છે તેમ માનવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 20.
ટૂંક નોંધ લખો : નિર્બળ (વીક) ન્યુક્લિયર બળ
ઉત્તર:
નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળ એ માત્ર નિશ્ચિત ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ જેવી કે ન્યુક્લિયસમાંથી β-કણોના ઉત્સર્જન દરમિયાન જોવા મળે છે.

• β-કણના ઉત્સર્જન દરમિયાન ન્યુક્લિયસ એ ઇલેક્ટ્રૉન અને વિદ્યુતભારવિહીન એવા ન્યૂટ્રિનો કણોનું ઉત્સર્જન કરે છે.
• નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળ એ ન્યૂટ્રિનોની બીજા કોઈ કણો સાથેની આંતરક્રિયા દરમિયાન ઉદ્ભવે છે.
• નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળ એ ગુરુત્વાકર્ષી બળ કરતાં પ્રબળ, પરંતુ સ્ટૉંગ ન્યુક્લિયર બળ અને વિદ્યુતચુંબકીય બળ કરતાં નબળું હોય છે.
• નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળની અવિધ અત્યંત સૂક્ષ્મ 10^-16 mના ક્રમની છે.

પ્રશ્ન 21.
કુદરતમાં પ્રવર્તતાં મૂળભૂત બળો ક્યાં છે? આ બળોનાં સાપેક્ષ મૂલ્યો અને અવધિ વિશે માહિતી આપો. તે કોની કોની વચ્ચે ઉદ્ભવે છે?
ઉત્તર:
કુદરતમાં પ્રવર્તતાં મૂળભૂત બળો અને તેમના વિશેની માહિતી નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવેલી છે :

પ્રશ્ન 22.
બળોનું એકીકીકરણ એટલે શું?
ઉત્તર:
ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વર્ષોથી નીચેના પ્રશ્નો પર વિચાર કરી રહ્યા છે :

1. શું બધાં મૂળભૂત બળો કોઈ એક જ બળનાં વિવિધ સ્વરૂપ ન હોઈ શકે?
2. બળના કોઈ એક જ ‘ખ્યાલ’થી વિવિધ પ્રકારનાં બળોને સમજાવી ન શકાય?
   આવા વિચારોને પરિપૂર્ણ કરવાના પ્રયાસોને બળોનું એકીકીકરણ કહેવાય છે.
   ટૂંકમાં, બળોના એકીકીકરણ દ્વારા બધાં મૂળભૂત બળોને ઊંડાણથી સમજી શકાય છે.

પ્રશ્ન 23.
બળોના એકીકીકરણના ભાગરૂપે જુદા જુદા વૈજ્ઞાનિકોએ કરેલ પ્રયાસોની સામાન્ય ઝાંખી કરાવો.
ઉત્તર:
ન્યૂટને ભૂલોક (Terrestrial) અને ખગોળીય (Celestial) પ્રભાવક્ષેત્રો(Domains)ને ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમ નીચે એકત્રિત કર્યાં હતાં.

• ઑસ્ટેડ અને ફેરેડેએ બતાવ્યું કે વિદ્યુત અને ચુંબકીય ઘટનાઓ એકબીજાથી અલગ પાડી શકાય નહીં.
• મૅક્સવેલની ‘પ્રકાશ એ વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ છે.’ તે શોધથી તેણે વિદ્યુતચુંબકત્વ અને પ્રકાશશાસ્ત્રને એકત્રિત કર્યા.
• આઇન્સ્ટાઇને ગુરુત્વાકર્ષણ અને વિદ્યુતચુંબકત્વનું એકીકીકરણ કરવા પ્રયાસો કર્યા હતા, જેમાં તેમને સફળતા મળી ન હતી.
• ગ્લેશોવ, સલામ અને વેઇનબર્ગે બતાવ્યું કે, વીક ન્યુક્લિયર બળ અને વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ બંને એક જ મૂળભૂત બળ ‘ઇલેક્ટ્રોવિક ઇન્ટરેક્શન’ નાં જ વિવિધ પાસાઓ છે.

પ્રશ્ન 24.
સંરક્ષિત ભૌતિક રાશિઓ એટલે શું? કુદરતના ચાર મૂળભૂત સંરક્ષણ નિયમો કયા કયા છે?
ઉત્તર:
કેટલીક વિશિષ્ટ ભૌતિક રાશિઓ ભૌતિક ઘટનાઓ કે આંતરક્રિયાઓ દરમિયાન સમય સાથે અચળ રહે છે, તેને પ્રકૃતિની સંરક્ષિત ભૌતિક રાશિઓ કહે છે.

• દા. ત., વિદ્યુતભાર એ સંરક્ષિત રાશિ છે. કોઈ અણુમાંથી એક ઇલેક્ટ્રૉન (ઋણ વિદ્યુતભાર) દૂર કરવામાં આવે તો અણુ તેટલો જ ધન વિદ્યુતભારિત થાય છે. એટલે કે અણુનો કુલ વિદ્યુતભાર અચળ રહે છે.
  કુદરતના ચાર મૂળભૂત સંરક્ષણના નિયમો નીચે મુજબ છે :
  1. ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ
  2. વિદ્યુતભારના સંરક્ષણનો નિયમ
  3. રેખીય વેગમાનના સંરક્ષણનો નિયમ
  4. કોણીય વેગમાનના સંરક્ષણનો નિયમ
• ન્યૂટનના નિયમોનું પાલન ન થતું હોય તેવાં પ્રભાવક્ષેત્રો સહિત બધાં જ પ્રભાવક્ષેત્રોમાં જળવાતા સંરક્ષણના આ નિયમો કુદરતના મૂળભૂત નિયમો છે.

પ્રશ્ન 25.
ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ લખો અને તેની સમજૂતી આપો.
ઉત્તર:
ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ : વિશ્વમાં રહેલી ઊર્જાનો કુલ જથ્થો અચળ રહે છે. ઊર્જાનો નાશ શક્ય નથી કે નવી ઊર્જાનું સર્જન કરવું પણ શક્ય નથી. ઊર્જાના એક સ્વરૂપનું બીજા સ્વરૂપમાં માત્ર રૂપાંતરણ થાય છે.

• દા. ત., ગુરુત્વક્ષેત્રમાં મુક્તપતન પામતા પદાર્થની સ્થિતિ-ઊર્જા અને ગતિ-ઊર્જા સમય સાથે સતત બદલાય છે, પરંતુ તેમનો સરવાળો અચળ રહે છે. પૃથ્વીની સપાટીને અથડાય ત્યારે તેની બધી જ સ્થિતિ-ઊર્જા એ ગતિ-ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.
• ઊર્જા-સંરક્ષણનો વ્યાપક નિયમ બધાં જ બળો તથા જુદા જુદા પ્રકારની ઊર્જાનાં પરસ્પર રૂપાંતરણો માટે સાચો છે.
• દા. ત., સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્તપતન પામતા પથ્થરના ઉદાહરણમાં હવાનો અવરોધ ગણતરીમાં લેવામાં આવે તો યાંત્રિક ઊર્જાનું સંરક્ષણ થતું નથી. છતાં ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ લાગુ પડે છે. અહીં, પથ્થરની પ્રારંભિક સ્થિતિ-ઊર્જા એ ઉષ્મા અને ધ્વનિ જેવી ઊર્જાના સ્વરૂપમાં રૂપાંતર પામે છે. ધ્વનિ-ઊર્જાનું શોષણ થયા બાદ તે ઉષ્મા-ઊર્જામાં રૂપાંતર પામે છે. આમ, પથ્થર અને પરિસરથી બનેલા તંત્રની કુલ ઊર્જા અચળ રહે છે.
• કુદરતનાં બધાં જ પ્રભાવક્ષેત્રોમાં સૂક્ષ્મથી સ્થૂળ સુધી ઊર્જા- સંરક્ષણના નિયમનું પાલન થાય છે. પરમાણ્વીય, ન્યુક્લિયર અને મૂળભૂત કણોની પ્રક્રિયાઓના પૃથક્કરણમાં આ નિયમ લાગુ પાડી શકાય છે.
• ઊર્જા એ અદિશ સંરક્ષિત ભૌતિક રાશિ છે.

પ્રશ્ન 26.
દ્રવ્ય સંરક્ષણનો નિયમ ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
ઉત્તર:
દ્રવ્ય સંરક્ષણનો નિયમ : અલગ કરેલા તંત્રમાં દ્રવ્ય ઉત્પન્ન કરી શકાતું નથી કે તેનો નાશ કરી શકાતો નથી. તેનું દ્રવ્ય અચળ રહે છે.
ઉદાહરણ : રાસાયણિક પ્રક્રિયા એટલે મૂળભૂત રીતે અણુઓમાં રહેલા જુદા જુદા પરમાણુઓની પુનઃગોઠવણી. રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક અણુઓની કુલ બંધન-ઊર્જા નીપજ અણુઓની બંધન-ઊર્જા કરતાં ઓછી હોય, તો પ્રક્રિયા દરમિયાનનો ઊર્જાનો તફાવત ઉષ્મા સ્વરૂપે ઉદ્ભવે છે, તેને ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા કહે છે.

• ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયામાં ઉષ્માનું શોષણ થાય છે અને પરમાણુઓની પુનઃગોઠવણી થાય છે, પરંતુ પરમાણુઓનો નાશ થતો નથી.
• આમ, કોઈ પણ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં નીપજોનું કુલ દ્રવ્યમાન પ્રક્રિયકોના કુલ દ્રવ્યમાન જેટલું જ હોય છે. બંધન-ઊર્જામાં થતો સૂક્ષ્મ ફેરફાર એટલો સૂક્ષ્મ હોય છે કે દ્રવ્યમાનમાં થતાં સૂક્ષ્મ ફેરફાર સ્વરૂપે માપી શકાતો નથી.

પ્રશ્ન 27.
દળ-ઊર્જા સંબંધિત આઇન્સ્ટાઇનનો સિદ્ધાંત જણાવો.
ઉત્તર:
આઇન્સ્ટાઇનના સિદ્ધાંત અનુસાર દળને ઊર્જામાં અને ઊર્જાને દળમાં રૂપાંતિરત કરી શકાય છે.

• દળને સમતુલ્ય ઊર્જા E = mc² જેટલી હોય છે. જ્યાં, c એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ છે.
•  ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓમાં દળ, ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. ન્યુક્લિયર પાવર જનરેટરો અને પરમાણુ વિસ્ફોટમાં આ ઊર્જા મુક્ત થાય છે.

પ્રશ્ન 28.
કુદરતના સંરક્ષણના નિયમોની ઉપયોગિતા જણાવો.
ઉત્તર:
કુદરતના સંરક્ષણના નિયમો વ્યવહારિક રીતે ઉપયોગી છે. જુદા જુદા કણો અને પ્રવર્તતાં બળોનો સમાવેશ થતો હોય તેવા જિટલ કોયડા ગતિશાસ્ત્ર દ્વારા ઉકેલી શકાતા નથી, છતાં સંરક્ષણના નિયમો દ્વારા ઉપયોગી પરિણામો મળે છે.

• દા. ત., બે વાહનોની અથડામણ દરમિયાન લાગતાં જટિલ બળો અજાણ હોય છે, છતાં વેગમાન સંરક્ષણના નિયમથી અથડામણો વિશેનાં શક્ય પરિણામોનું અનુમાન લગાવી શકાય છે.
• ન્યુક્લિયર અને મૂળભૂત કણો સાથે સંકળાયેલ ઘટનાઓના પૃથક્કરણ માટે સંરક્ષણનો નિયમ ઉપયોગી છે.
• ઊર્જા અને વેગમાનના સંરક્ષણના નિયમનો ઉપયોગ કરી β-ક્ષય દરમિયાન ઇલેક્ટ્રૉન સાથે ન્યૂટ્રિનો ઉત્સર્જિત થાય છે તેમ સાબિત થયું.

હેતુલક્ષી પ્રશ્નોત્તર
નીચેના પ્રશ્નોના ટૂંકમાં ઉત્તર આપો :

પ્રશ્ન 1.
‘સાયન્સ’(Science) શબ્દ એ લૅટિન, સંસ્કૃત અને અરબી ભાષામાં કયા શબ્દથી ઓળખાય છે?
ઉત્તર:
‘સાયન્સ’ શબ્દ એ લૅટિન ભાષામાં Scientia (સિન્ટિયા), સંસ્કૃત ભાષામાં ‘વિજ્ઞાન’ અને અરબી ભાષામાં ‘ઇલ્મ’ શબ્દથી ઓળખાય છે.

પ્રશ્ન 2.
વિજ્ઞાન શું છે?
ઉત્તર:
વિજ્ઞાન એ કુદરતી ઘટનાઓને શક્ય તેટલી વિસ્તૃત અને ઊંડાણપૂર્વક સમજવા માટે કરવામાં આવતો વ્યવસ્થિત પ્રયત્ન છે.
આપણી આજુબાજુ જોવા મળતી ઘટનાઓના આધારે સંશોધન કરવું, તેને લગતા પ્રયોગ કરવા અને આગાહી કરવી તે વિજ્ઞાન છે.

પ્રશ્ન 3.
કયા વૈજ્ઞાનિકે સૂચવ્યું કે ગ્રહો સૂર્યની આસપાસ વર્તુળાકાર કક્ષાને બદલે લંબવૃત્તીય કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે?
ઉત્તર:
જોહનસ કૅપ્લર

પ્રશ્ન 4.
ન્યૂટોનિયન યંત્રશાસ્ત્રના સિદ્ધાંત વડે કઈ ઘટનાઓ સમજાવી શકાતી નથી?
ઉત્તર:
ન્યૂટોનિયન યંત્રશાસ્ત્રના સિદ્ધાંત વડે પરમાણ્વીય ઘટનાઓનાં મૂળભૂત લક્ષણો તેમજ ફોટો-ઇલેક્ટ્રિક અસરની ઘટના સમજાવી શકાતી નથી.

પ્રશ્ન 5.
પ્રકાશના તરંગસ્વરૂપ વડે કઈ ઘટનાની લાક્ષણિકતા સમજાવી શકાતી નથી?
ઉત્તર:
પ્રકાશના તરંગસ્વરૂપ વડે ફોટો-ઇલેક્ટ્રિકની ઘટનાની લાક્ષણિકતાઓ સમજાવી શકાતી નથી.

પ્રશ્ન 6.
અર્નેસ્ટ રધરફૉર્ડ તેના કયા પ્રયોગ દ્વારા પરમાણુનું ન્યુક્લિયર મૉડેલ પ્રસ્થાપિત કર્યું?
ઉત્તર:
અર્નેસ્ટ રધરફૉર્ડ α-કણોના પ્રકીર્ણનના પ્રયોગ દ્વારા પરમાણુનું ન્યુક્લિયર મૉડેલ પ્રસ્થાપિત કર્યું.

પ્રશ્ન 7.
પોઝિટ્રૉન શું છે?
ઉત્તર:
પોઝિટ્રૉન એ ઇલેક્ટ્રૉનનો પ્રતિકણ છે.
(Positive electron પરથી પોઝિટ્રૉન શબ્દ આવ્યો છે.)

પ્રશ્ન 8.
ભૌતિક વિજ્ઞાન એટલે શું?
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાન એ પ્રાકૃતિક વિજ્ઞાનના વિભાગોમાંનો એક મુખ્ય વિભાગ છે. કુદરતના મૂળભૂત નિયમોના અભ્યાસ તથા વિવિધ પ્રાકૃતિક ઘટનાઓમાં તેની અભિવ્યક્તિ રજૂ કરતા વિજ્ઞાનને ભૌતિક વિજ્ઞાન કહે છે.

પ્રશ્ન 9.
ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે કઈ વિચારધારાઓ પર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે બે વિચારધારાઓ પર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે :

1. એકીકીકરણ અને
2. ન્યૂનીકરણ.

પ્રશ્ન 10.
ભૌતિક વિજ્ઞાનની થરમૉડાઇનેમિક્સ શાખામાં શેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
થરમૉડાઇનેમિક્સમાં મોટા તંત્રના તાપમાન, આંતરિક ઊર્જા અને ઍન્થ્રોપી જેવી સ્થૂળ ભૌતિક રાશિઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 11.
ભૌતિક વિજ્ઞાનનાં મૂળભૂત પ્રભાવક્ષેત્રો કયાં કયાં છે?
ઉત્તર:
ભૌતિક વિજ્ઞાનનાં મૂળભૂત બે પ્રભાવક્ષેત્રો છે :

1. સ્થૂળ અને
2. સૂક્ષ્મ.

પ્રશ્ન 12.
પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં કઈ કઈ વિદ્યાશાખાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં મુખ્યત્વે સ્થૂળ ઘટનાઓનો અભ્યાસ થાય છે. જેમાં યંત્રશાસ્ત્ર, ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ, પ્રકાશશાસ્ત્ર અને થરમૉડાઇનેમિક્સ જેવી વિદ્યાશાખાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 13.
સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રમાં કઈ બાબતોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રમાં સૂક્ષ્મ સ્તરે પરમાણુઓ અને ન્યુક્લિયસના દ્રવ્યનું બંધારણ અને સંરચના તથા પ્રાથમિક કણો સાથેની તેમની આંતરક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 14.
યંત્રશાસ્ત્ર વિદ્યાશાખામાં શેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
યંત્રશાસ્ત્રમાં મુખ્યત્વે ન્યૂટનના ગતિના નિયમો, ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ, કણોની ગતિ, કણોના તંત્રની ગતિ, રૉકેટની ગતિ તેમજ ધ્વનિતરંગોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 15.
ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ એટલે શું?
ઉત્તર:
વિદ્યુત અને ચુંબકત્વના સર્વગ્રાહી અભ્યાસને આવરી લેતી ભૌતિક વિજ્ઞાનની શાખાને ઇલેક્ટ્રોડાઇનેમિક્સ કહે છે.

પ્રશ્ન 16.
પ્રકાશશાસ્ત્રમાં શેનો અભ્યાસ થાય છે?
ઉત્તર:
પ્રકાશશાસ્ત્રમાં પ્રકાશીય ઘટનાઓ જેવી કે મેઘધનુષ્ય, અરીસા અને લેન્સથી રચાતાં પ્રતિબિંબો, માઇક્રોસ્કોપ અને ટેલિસ્કોપની કાર્યપદ્ધતિ જેવી બાબતોનો અભ્યાસ થાય છે.

પ્રશ્ન 17.
લંબાઈના માપક્રમને પ્રકાશના વેગથી ભાગતા સમયના માપક્રમનો વિસ્તાર કેટલો મળે?
ઉત્તર:
લંબાઈના માપક્રમને પ્રકાશના શૂન્યાવકાશમાંના વેગ (3 × 10⁸m s^-1) વડે ભાગતાં સમયના માપક્રમનો વિસ્તાર 10^-22 sથી 10¹⁸ s જેટલો મળે છે.

પ્રશ્ન 18.
વાયરલેસ કમ્યૂનિકેશન ટેક્નોલૉજી, ભૌતિકશાસ્ત્રના કયા નિયમોને અનુસરે છે?
ઉત્તર:
વાયરલેસ ટેક્નોલૉજી એ વિદ્યુત અને ચુંબકત્વના નિયમોને અનુસરે છે.

પ્રશ્ન 19.
વૈકલ્પિક ઊર્જા-સ્રોતનાં બે નામ જણાવો.
ઉત્તર:

1. સૌર-ઊર્જા અને
2. ભૂતાપીય ઊર્જા.

પ્રશ્ન 20.
સૂક્ષ્મ પ્રભાવક્ષેત્રમાંનાં બળોનાં બે ઉદાહરણો આપો.
ઉત્તર:

1. વિદ્યુતીય બળ,
2. ચુંબકીય બળ અને
3. ન્યુક્લિયર બળ.

પ્રશ્ન 21.
કુદરતનાં મૂળભૂત બળોનાં નામ જણાવો.
ઉત્તર:
કુદરતમાં ચાર પ્રકારનાં મૂળભૂત બળો પ્રવર્તે છે :

1. ગુરુત્વાકર્ષી બળ,
2. વિદ્યુતચુંબકીય બળ,
3. સ્ટ્રૉંગ ન્યુક્લિયર બળ અને
4. વીક ન્યુક્લિયર બળ.

પ્રશ્ન 22.
બે પદાર્થો વચ્ચે લાગતું ગુરુત્વાકર્ષી બળ શેના લીધે ઉદ્ભવે છે?
ઉત્તર:
બે પદાર્થોના દળને લીધે તેમની વચ્ચે ગુરુત્વાકર્ષી બળ ઉદ્ભવે છે.

પ્રશ્ન 23.
વિદ્યુતચુંબકીય બળ એટલે શું?
ઉત્તર:
વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ વિદ્યુતભારિત કણો વચ્ચે લાગતું બળ છે.

પ્રશ્ન 24.
તણાવ બળ, ઘર્ષણબળ અને સ્પ્રિંગમાં ઉદ્ભવતા બળના પાયામાં કયું બળ રહેલું છે?
ઉત્તર:
તણાવ બળ, ઘર્ષણબળ અને સ્પ્રિંગમાં ઉદ્ભવતા બળના પાયામાં વિદ્યુતચુંબકીય બળ રહેલું છે.

પ્રશ્ન 25.
સ્ટ્રૉંગ ન્યુક્લિયર બળ એટલે શું?
ઉત્તર:
પ્રોટોન-પ્રોટોન, ન્યૂટ્રૉન-ન્યૂટ્રૉન અને પ્રોટોન-ન્યૂટ્રૉન વચ્ચે ન્યુક્લિયસમાં લાગતા વિદ્યુતભારથી સ્વતંત્ર એવા આકર્ષી બળને સ્ટ્રોંગ ન્યુક્લિયર બળ કહે છે.

પ્રશ્ન 26.
પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉન કયા કણોના બનેલા છે?
ઉત્તર:
પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉન એ ‘કવાર્ટ્સ’ તરીકે ઓળખાતા કણોના બનેલા છે.

પ્રશ્ન 27.
β-કણના ઉત્સર્જન દરમિયાન ન્યુક્લિયસમાંથી કયા કણોનું ઉત્સર્જન થાય છે?
ઉત્તર:
β-કણના ઉત્સર્જન દરમિયાન ન્યુક્લિયસમાંથી ઇલેક્ટ્રૉન અને વિદ્યુતભારવિહીન એવા ન્યૂટ્રિનો કણોનું ઉત્સર્જન થાય છે.

પ્રશ્ન 28.
ન્યૂટ્રિનોની શોધ કયા સંરક્ષણના નિયમના આધારે થઈ?
ઉત્તર:
ઊર્જા અને વેગમાન સંરક્ષણના નિયમોના આધારે ન્યૂટ્રિનોની શોધ થઈ.

પ્રશ્ન 29.
પ્રકૃતિની સંરક્ષિત ભૌતિક રાશિઓ કોને કહે છે?
ઉત્તર:
જે ભૌતિક રાશિઓ ભૌતિક ઘટનાઓ કે આંતરક્રિયાઓ દરમિયાન સમય સાથે અચળ રહે છે, તેને પ્રકૃતિની સંરક્ષિત ભૌતિક રાશિઓ કહે છે. દા. ત., વિદ્યુતભાર

પ્રશ્ન 30.
કુદરતના ચાર મૂળભૂત સંરક્ષણના નિયમો કયા કયા છે?
ઉત્તર:
કુદરતના ચાર મૂળભૂત સંરક્ષણના નિયમો નીચે મુજબ છે :

1. ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ
2. વિદ્યુતભારના સંરક્ષણનો નિયમ
3. રેખીય વેગમાનના સંરક્ષણનો નિયમ
4. કોણીય વેગમાનના સંરક્ષણનો નિયમ

પ્રશ્ન 31.
ઊર્જા-સંરક્ષણનો નિયમ જણાવો.
ઉત્તર:
વિશ્વમાં રહેલી ઊર્જાનો કુલ જથ્થો અચળ રહે છે. ઊર્જાનો નાશ શક્ય નથી કે નવી ઊર્જાનું સર્જન કરવું પણ શક્ય નથી. ઊર્જાના એક સ્વરૂપનું બીજા સ્વરૂપમાં માત્ર રૂપાંતરણ થાય છે.

પ્રશ્ન 32.
દ્રવ્ય સંરક્ષણનો નિયમ લખો.
ઉત્તર:
અલગ કરેલા તંત્રમાં દ્રવ્ય ઉત્પન્ન કરી શકાતું નથી કે તેનો નાશ કરી શકાતો નથી. તેનું દ્રવ્ય અચળ રહે છે.

નીચેનાં વિધાનો ખરાં છે કે ખોટાં તે જણાવોઃ

(1) જોહનસ કૅપ્ટર દ્વારા આપવામાં આવેલ સૂર્ય કેન્દ્રીયવાદમાં ગ્રહો સૂર્યની આસપાસ વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(2) પ્રકાશના તરંગસ્વરૂપ દ્વારા ફોટો-ઇલેક્ટ્રિક અસરની ઘટના સમજાવી શકાય છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(3) પોઝિટ્રૉન એ ઇલેક્ટ્રૉનનો પ્રતિકણ છે.
ઉત્તર:
ખરું

(4) તાપમાન, આંતરિક ઊર્જા અને ઍન્થ્રોપી એ સ્થૂળ ભૌતિક રાશિઓ છે.
ઉત્તર:
ખરું

(5) પ્રચલિત ભૌતિક વિજ્ઞાન દ્વારા સ્થૂળ તેમજ સૂક્ષ્મ ઘટનાઓને સમજાવી શકાય છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(6) ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં દ્રવ્યમાનનો વિસ્તાર 10^-30 kg થી 10⁵⁵kg જેટલો છે.
ઉત્તર:
ખરું

(7) પરમાણુમાંથી ઊર્જાનું ઉત્સર્જન શક્ય નથી.
ઉત્તર:
ખોટું

(8) ખેંચાયેલી કે દબાયેલી સ્પ્રિંગમાં ઉદ્ભવતું પુનઃસ્થાપક બળ એ સ્થૂળ પ્રભાવક્ષેત્રમાં પ્રવર્તતા બળનું ઉદાહરણ છે.
ઉત્તર:
ખરું

(9) વિદ્યુત અને ચુંબકીય બળો એ સ્થૂળ પ્રભાવક્ષેત્રોમાં પ્રવર્તતાં બળો છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(10) વીક ન્યુક્લિયર બળ એ કુદરતમાં પ્રવર્તતું મૂળભૂત બળ છે.
ઉત્તર:
ખરું

(11) ગુરુત્વાકર્ષી બળ લાગવા માટે બે પદાર્થો વચ્ચે માધ્યમ જરૂરી છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(12) ગતિશીલ વિદ્યુતભારો વચ્ચે લાગતું બળ કુલંબના નિયમથી નક્કી કરી શકાય છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(13) વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ આકર્ષી પ્રકારનું છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(14) ઘર્ષણબળના પાયામાં વિદ્યુતચુંબકીય બળ રહેલું છે.
ઉત્તર:
ખરું

(15) વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ ગુરુત્વીય બળ કરતાં ઘણું પ્રબળ છે.
ઉત્તર:
ખરું

(16) વિદ્યુતચુંબકીય બળ એ સ્ટ્રૉંગ ન્યુક્લિયર બળ કરતાં 100 ગણું વધારે પ્રબળ છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(17) ગુરુત્વક્ષેત્રમાં મુક્તપતન કરતા પદાર્થની ગતિ-ઊર્જા એ સ્થિતિ- ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(18) ઊર્જા એ સંરક્ષિત ભૌતિક રાશિ છે.
ઉત્તર:
ખરું

(19) કોઈ પણ પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન અચળ રહેતી હોય તેવી ભૌતિક રાશિને સંરક્ષિત રાશિ કહે છે.
ઉત્તર:
ખરું

(20) ચંદ્ર પર ગુરુત્વપ્રવેગનું મૂલ્ય પૃથ્વી પરના ગુરુત્વપ્રવેગ કરતાં 6 ગણું છે.
ઉત્તર:
ખોટું

(21) ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર એ વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
ઉત્તર:
ખરું

(22) આઇન્સ્ટાઇનના સિદ્ધાંત મુજબ દળને સમતુલ્ય ઊર્જા E = m²c સૂત્ર વડે આપવામાં આવે છે.
ઉત્તર:
ખોટું

ખાલી જગ્યા પૂરોઃ

(1) સાયન્સ શબ્દનો ઉદ્ભવ લૅટિન ભાષાના ………………………. શબ્દ પરથી થયો છે.
ઉત્તર:
સિન્ટિયા

(2) ભૌતિક વિજ્ઞાનની બે મુખ્ય વિચારધારાઓ ………………… અને ………………… છે.
ઉત્તર:
એકીકીકરણ, ન્યૂનીકરણ

(3) અર્નેસ્ટ ૨ધરફૉર્ડે સોનાના વરખ પરે ………………………. -કણોના પ્રકીર્ણન પ્રયોગ દ્વારા પરમાણુનું ન્યુક્લિયર મૉડેલ પ્રસ્થાપિત કર્યું.
ઉત્તર:
α

(4) ………………… કણ એ ઇલેક્ટ્રૉનનો પ્રતિકણ છે.
ઉત્તર:
પોઝિટ્રૉન

(5) મોટા અને ખૂબ જ જટિલ તંત્રના ગુણધર્મો અને તેના સાદા ઘટકો વચ્ચેની આંતરક્રિયાના ગુણધર્મો તારવવાના પ્રયત્નોને …………………… કહે છે.
ઉત્તર:
ન્યૂનીકરણ

(6) ભૌતિક વિજ્ઞાનનાં કાર્યક્ષેત્રનાં બે મૂળભૂત પ્રભાવક્ષેત્રો …………………. અને ……………………. છે.
ઉત્તર:
સ્થળ, સૂક્ષ્મ

(7) તંત્રનું તાપમાન, આંતરિક ઊર્જા અને ઍન્થ્રોપીનો અભ્યાસ ભૌતિક વિજ્ઞાનની ……………………. શાખામાં કરવામાં આવે છે.
ઉત્તર:
થરમૉડાઇનેમિક્સ

(8) લંબાઈના માપક્રમના વિસ્તારને પ્રકાશના વેગથી ભાગતા …………………….. ના માપક્રમનો વિસ્તાર મળે છે.
ઉત્તર:
સમય

(9) ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં દ્રવ્યમાનનો વિસ્તાર ……………………. kgશી ……………………. kg જેટલો છે.
ઉત્તર:
10^-30, 10⁵⁵

(10) હાન અને મિટનરે ………………………. કણોનો મારો ચલાવી યુરેનિયમમાં ન્યુક્લિયસની વિખંડનની ઘટના શોધી.
ઉત્તર:
ન્યૂટ્રૉન

(11) ઇલેક્ટ્રૉનની શોધ …………………. નામના વૈજ્ઞાનિકે કરી.
ઉત્તર:
જે.જે. થોમ્સન

(12) મૅરી ક્યૂરીએ …………………… તથા ………………. તત્ત્વોની શોધ કરી.
ઉત્તર:
રેડિયમ, પોલોનિયમ

(13) સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત …………………… નામના વૈજ્ઞાનિકે આપેલો.
ઉત્તર:
આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇન

(14) અણુઓ દ્વારા પ્રકાશનું અસ્થિતિસ્થાપક પ્રકીર્ણનની સમજૂતી …………………….. વૈજ્ઞાનિકે આપેલી.
ઉત્તર:
સી. વી. રામન

(15) ઇલેક્ટ્રૉનની તરંગ-પ્રકૃતિના સિદ્ધાંત પર ……………………. સાધનની રચના થઈ.
ઉત્તર:
ઇલેક્ટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપ

(16) ઍરોપ્લેન ……………………… ના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
ઉત્તર:
બર્નુલી

(17) ઑપ્ટિકલ ફાઇબર એ પ્રકાશના ………………………… ના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
ઉત્તર:
પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન

(18) …………………….. બળ અને ………………… બળ એ ગુરુઅંતરીય બળો છે.
ઉત્તર:
ગુરુત્વાકર્ષણ, વિદ્યુતચુંબકીય

(19) તણાવ બળ, ઘર્ષણબળ અને સ્પ્રિંગમાં ઉદ્ભવતાં બળોના પાયામાં ………………………. બળ રહેલું છે.
ઉત્તર:
વિદ્યુતચુંબકીય

(20) …………………….. બળ એ બધાં જ મૂળભૂત બળોમાં સૌથી પ્રબળ છે.
ઉત્તર:
પ્રબળ ન્યુક્લિયર

(21) પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉન એ ………………………… નામના મૂળભૂત કણોના બનેલા છે.
ઉત્તર:
કવાર્ટ્સ

(22) β-કણના ઉત્સર્જન દરમિયાન ……………………… અને …………………… કણોનું ઉત્સર્જન થાય છે.
ઉત્તર:
ઇલેક્ટ્રૉન, ન્યૂટ્રિનો

(23) મુક્તપતન પામતો પદાર્થ પૃથ્વીની સપાટીને અથડાય તે ક્ષણે તેની …………………….. -ઊર્જા એ …………………. -ઊર્જામાં રૂપાંતર પામે છે.
ઉત્તર:
સ્થિતિ, ગતિ

(24) જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયક અણુઓની કુલ બંધન-ઊર્જા નીપજ અણુઓની બંધનઊર્જા કરતાં ઓછી હોય તેને ………………………… પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉત્તર:
ઉષ્માક્ષેપક

(25) …………………… અને સંરક્ષણના નિયમ દ્વારા β-ક્ષય દરમિયાન ઇલેક્ટ્રૉન સાથે ન્યૂટ્રિનો ઉત્સર્જિત થાય છે તેમ પ્રસ્થાપિત થયેલું છે.
ઉત્તર:
ઊર્જા, વેગમાન

જોડકાં જોડો :

પ્રશ્ન 1.

કૉલમ I (વૈજ્ઞાનિકનું નામ)	કૉલમ II (સંશોધન)
1. ક્રિશ્ચિયન હાઇગેન્સ	p. ફોટો-ઇલેક્ટ્રિક અસરની સમજૂતી
2. જે. સી. બોઝ	q. પ્રકાશનો તરંગ-સિદ્ધાંત
3. આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇન	r. અલ્ટ્રાશૉર્ટ રેડિયોતરંગો
4. ડબલ્યૂ. સી. રોન્જન	s. ઍક્સ-રે

ઉત્તર :
(1 – q), (2 – r), (3 – p), (4 – s).

કૉલમ I (વૈજ્ઞાનિકનું નામ)	કૉલમ II (સંશોધન)
1. ક્રિશ્ચિયન હાઇગેન્સ	q. પ્રકાશનો તરંગ-સિદ્ધાંત
2. જે. સી. બોઝ	r. અલ્ટ્રાશૉર્ટ રેડિયોતરંગો
3. આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇન	p. ફોટો-ઇલેક્ટ્રિક અસરની સમજૂતી
4. ડબલ્યૂ. સી. રોન્જન	s. ઍક્સ-રે

પ્રશ્ન 2.

કૉલમ I (વૈજ્ઞાનિકનું નામ)	કૉલમ II (સંશોધન)
1. સી. વી. રામન	p. ક્વૉન્ટમ સ્ટેટેસ્ટિક
2. એસ. એન. બોઝ	q. કૉસ્મિક વિકિરણોની સોપાનીય પ્રક્રિયા
3. હોમી જહાંગીર ભાભા	r. નિર્બળ અને વિદ્યુતચુંબકીય ક્રિયાનું એકીકીકરણ
4. અબ્દુસ સલામ	s. અણુઓ દ્વારા પ્રકાશનું અસ્થિતિસ્થાપક પ્રકીર્ણન

ઉત્તર:
(1 – s), (2 – p), (3 – q), (4 – r).

કૉલમ I (વૈજ્ઞાનિકનું નામ)	કૉલમ II (સંશોધન)
1. સી. વી. રામન	s. અણુઓ દ્વારા પ્રકાશનું અસ્થિતિસ્થાપક પ્રકીર્ણન
2. એસ. એન. બોઝ	p. ક્વૉન્ટમ સ્ટેટેસ્ટિક
3. હોમી જહાંગીર ભાભા	q. કૉસ્મિક વિકિરણોની સોપાનીય પ્રક્રિયા
4. અબ્દુસ સલામ	r. નિર્બળ અને વિદ્યુતચુંબકીય ક્રિયાનું એકીકીકરણ

પ્રશ્ન 3.

કૉલમ I (ટેક્નોલૉજી)	કૉલમ I (વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંત)
1. સોનાર	p. ઇલેક્ટ્રૉનની તરંગ-પ્રકૃતિ
2. ઇલેક્ટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપ	q. વિકિરણોના ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન દ્વારા પ્રકાશનું વિવર્ધન
3. લેસર	r. વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વીજભારની ગતિ
4. કણ પ્રવેગકો	s. અલ્ટ્રાસૉનિક તરંગોનું પરાવર્તન

ઉત્તર:
(1 – s), (2 – p), (3 – q), (4 – r).

કૉલમ I (ટેક્નોલૉજી)	કૉલમ I (વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંત)
1. સોનાર	s. અલ્ટ્રાસૉનિક તરંગોનું પરાવર્તન
2. ઇલેક્ટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપ	p. ઇલેક્ટ્રૉનની તરંગ-પ્રકૃતિ
3. લેસર	q. વિકિરણોના ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન દ્વારા પ્રકાશનું વિવર્ધન
4. કણ પ્રવેગકો	r. વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વીજભારની ગતિ

પ્રશ્ન 4.

કૉલમ I	કૉલમ II
1. પ્રબળ ન્યુક્લિયર બળ	p. ઇલેક્ટ્રૉન અને ન્યૂટ્રિનો વચ્ચે
2. ગુરુત્વાકર્ષણ બળ	q. ન્યુક્લિઓન્સ વચ્ચે
3. નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળ	r. વિદ્યુતભારિત કણો વચ્ચે
4. વિદ્યુતચુંબકીય બળ	s. બ્રહ્માંડમાં રહેલા દરેક પદાર્થ વચ્ચે

ઉત્તર :
(1 – q), (2 – s), (3 – p), (4 – r).

કૉલમ I	કૉલમ II
1. પ્રબળ ન્યુક્લિયર બળ	q. ન્યુક્લિઓન્સ વચ્ચે
2. ગુરુત્વાકર્ષણ બળ	s. બ્રહ્માંડમાં રહેલા દરેક પદાર્થ વચ્ચે
3. નિર્બળ ન્યુક્લિયર બળ	p. ઇલેક્ટ્રૉન અને ન્યૂટ્રિનો વચ્ચે
4. વિદ્યુતચુંબકીય બળ	r. વિદ્યુતભારિત કણો વચ્ચે