GSEB Solutions Class 8 Science Chapter 11 બળ અને દબાણ

Gujarat Board GSEB Solutions Class 8 Science Chapter 11 બળ અને દબાણ Textbook Questions and Answers, Textbook Activities Pdf.

બળ અને દબાણ Class 8 GSEB Solutions Science Chapter 11

GSEB Class 8 Science બળ અને દબાણ Textbook Questions and Answers

પાક્યપુસ્તકના સ્વાધ્યાયના પ્રસ્નોત્તર

પ્રશ્ન 1.
એવી પરિસ્થિતિઓનાં બે ઉદાહરણ આપો કે, જેમાં તમે ધક્કો મારીને કે ખેંચીને પદાર્થોની ગતિની અવસ્થા બદલો છો.
ઉત્તરઃ

• ઉદાહરણ 1: બૅટ્સમૅન દ્વારા ફટકારાયેલ ક્રિકેટ બૉલ.
• ઉદાહરણ 2: કૂવામાંથી પાણી ભરેલી ડોલ ખેંચવી.

પ્રશ્ન 2.
એવી પરિસ્થિતિઓનાં બે ઉદાહરણ આપો કે, જેમાં લાગુ પાડેલાં બારના કારણે પદાર્થનો આકાર બદલાય છે.
ઉત્તરઃ

• ઉદાહરણ 1: પ્લેટમાં રાખેલ લોટના કણકને હાથ વડે નીચે તરફ દબાવવાથી માત્ર આકાર બદલાય છે.
• ઉદાહરણ 2: જ્યારે ફૉમને હાથ વડે બાવવામાં આવે છે ત્યારે માત્ર આકાર બદલાય છે.

3. નીચેનાં વાક્યોમાં ખાલી જગ્યા પૂરોઃ

પ્રશ્ન 1.
કૂવામાંથી પાણી ખેંચવા માટે આપણે દોરડાં પર ………………………….. લગાડવું પડે છે.
ઉત્તરઃ
બળ

પ્રશ્ન 2.
એક વિદ્યુતભારિત પદાર્થ વિદ્યુતભાર રહિત પદાર્થને પોતાની તરફ ……………………. છે.
ઉત્તરઃ
આકર્ષે

પ્રશ્ન 3.
સામાન ભરેલી ટ્રૉલીને ગતિ કરાવવા માટે આપણે તેને ………………………. પડે.
ઉત્તરઃ
ખેંચવી કે ધકેલવી

પ્રશ્ન 4.
એક ચુંબકનો ઉત્તર ધ્રુવ બીજા ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવને …………………………. છે.
ઉત્તરઃ
અપાકર્ષે

4. એક તીરંદાજ લક્ષ્ય તરફ નિશાન તાકવા માટે પોતાના ધનુષ્યની પણછને ખેચે છે, પછી તે બાણ છોડે છે, જે લક્ષ્ય તરફ ગતિ શરૂ કરે છે. આ માહિતીને આધારે નીચેના શબ્દોનો ઉપયોગ કરીને નીચેના વિધાનોમાં ખાલી જગ્યા પૂરોઃ

(સ્નાયુ, સંપર્ક, બિનસંપર્ક, ગુરુત્વ, ઘર્ષણ, આકાર, આકર્ષણ)

પ્રશ્ન 1.
ધનુષ્યને ખેંચવા માટે તીરંદાજ બળ લગાડે છે. જેના કારણે તેના …………………….. માં ફેરફાર થાય છે.
ઉત્તરઃ
આકાર

પ્રશ્ન 2.
ધનુષ્યને ખેંચવા માટે તીરંદાજ વડે લાગુ પાડેલ બળ એ …………………….. બળનું ઉદાહરણ છે.
ઉત્તરઃ
સ્નાયુ

પ્રશ્ન 3.
બાણની ગતિની અવસ્થા બદલવા માટે જવાબદાર બળનો પ્રકાર, એ ……………………….. બળનું ઉદાહરણ છે.
ઉત્તરઃ
સંપર્ક

પ્રશ્ન 4.
જ્યારે, બાણ લક્ષ્ય તરફ ગતિ કરતું હોય ત્યારે તેના પર લાગતાં બળો ………………………… ને કારણે અને હવાના ……………………. ને કારણે હોય છે.
ઉત્તરઃ
ગુરુત્વ, ઘર્ષણ

પ્રશ્ન 5.
નીચેની પરિસ્થિતિઓમાં બળ લગાડનાર તથા જે વસ્તુ પર બળ લાગી રહ્યું હોય, તેને ઓળખો. દરેક પરિસ્થિતિમાં જે પ્રકારે બળની અસર દેખાય છે તે પણ બતાવોઃ
(1) રસ કાઢવા માટે લીંબુના ટુકડાઓને આંગળીઓ વડે દબાવવા.
(2) ટૂથપેસ્ટની ટ્યૂબમાંથી પેસ્ટ કાઢવી.
(3) દિવાલમાં જડેલા એક હૂકથી લટકાવેલ સ્પ્રિંગના બીજા છેડે લટકાવેલું વજન.
(4) ઊંચો કૂદકો લગાવતી વખતે એક ખેલાડી દ્વારા એક નિશ્ચિત ઊંચાઈનો (બાર) અવરોધ પાર કરવો.
ઉત્તરઃ

વિવિધ પરિસ્થિતિઓ	બળ લગાડનાર	વસ્તુ જેના પર બળ લાગે છે તે	બળની દેખાતી અસર
(1)	આંગળીઓ	લીંબુનો ટુકડો	લીંબુના ટુકડાનો આકાર બદલાય છે અને તેમાંથી રસ બહાર નીકળે છે.
(2)	આંગળીઓ	ટૂથપેસ્ટની ટ્યૂબ	ટૂથપેસ્ટ ટ્યૂબનો આકાર બદલાય છે અને પેસ્ટ બહાર આવે છે.
(3)	લટકાવેલું વજન	સ્પ્રિંગ	સ્પ્રિંગની લંબાઈમાં વધારો થાય છે.
(4)	ખેલાડીના સ્નાયુઓ	જમીન	ખેલાડીની ગતિની અવસ્થા બદલાય છે.

પ્રશ્ન 6.
એક ઓજાર બનાવતી વખતે કોઈ લુહાર લોખંડના ગરમ ટુકડાને હથોડો મારે છે, હથોડો મારવાને કારણે લાગતું બળ લોખંડના ટુકડાને કઈ રીતે અસર કરે છે?
ઉત્તર:
લુહાર દ્વારા હથોડો મારવાને કારણે લાગતા બળને (સ્નાયુબળને) લીધે ‘લોખંડના ટુકડાનો આકાર બદલાય છે.

પ્રશ્ન 7.
એક ફુલાવેલા ફુગ્ગાને સિથેટિક કાપડના એક ટુકડા વડે ઘસીને એક દીવાલ પર દબાવવામાં આવ્યો. એવું જોવા મળ્યું કે ફુગ્ગો દીવાલ સાથે ચોંટી જાય છે. દીવાલ અને ફુગ્ગા વચ્ચે થતા આકર્ષણ માટે કયું બળ જવાબદાર હશે?
ઉત્તર:
સ્થિત વિદ્યુતબળ.

પ્રશ્ન 8.
તમે તમારા હાથમાં પાણીથી ભરેલી એક પ્લાસ્ટિકની ડોલ જમીનથી ઉપર પકડી રાખેલી છે. ડોલ પર લાગતાં બળોનાં નામ જણાવો. ડોલ પર લાગતાં બળોને કારણે તેની ગતિની અવસ્થામાં કેમ ફેરફાર થતો નથી તેની ચર્ચા કરો.
ઉત્તરઃ
ડોલ પર લાગતાં બળો

1. સ્નાયુબળ
2. ગુરુત્વાકર્ષણ બળ

હવે, સ્નાયુબળ ડોલ પર ઊર્ધ્વદિશામાં લાગે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ એધોદિશામાં લાગે છે. બંનેનાં મૂલ્યો સમાન છે.

આમ, ડોલ પર લાગતાં ઉપરોક્ત બે બળો સમાન મૂલ્યનાં અને પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં છે. તેથી તેમનું પરિણામી બળ શૂન્ય છે. તેથી ડોલની ગતિની અવસ્થામાં ફેરફાર થતો નથી.

પ્રશ્ન 9.
કોઈ ઉપગ્રહને તેની કક્ષામાં તરતો મૂકવા માટે એક રૉકેટને ઉપર તરફ પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવ્યું. પ્રક્ષેપણ સ્થાન (લોન્ચ પેડ) પરથી છોડવાના તરત જ બાદ રૉકેટ પર લાગતાં બે બળોનાં નામ જણાવો.
ઉત્તરઃ

1.  ગુરુત્વાકર્ષણ બળ – જે રૉકેટ પર અધોદિશામાં પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ લાગે છે.
2. હવાનું ઘર્ષણબળ – જે રૉકેટની ગતિની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે છે.

પ્રશ્ન 10.
જ્યારે પાણીમાં ડુબાડેલી નોઝલવાળા ડ્રૉપરના ફુલેલા ભાગને દબાવવામાં આવે છે ત્યારે ડ્રૉપરમાં રહેલી હવા પરપોટા રૂપે બહાર નીકળતી જોવા મળે છે. જ્યારે ફુલેલા ભાગ પરથી લગાડેલું દબાણ દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે ડ્રૉપરમાં પાણી ભરાય છે. ડ્રૉપરમાં પાણી ચઢવાનું કારણ ……………………… છે.
A. પાણીનું દબાણ
B. પૃથ્વીનું ગુરુત્વ
C. રબરના બલ્બનો આકાર
D. વાતાવરણનું દબાણ
ઉત્તર:
D. વાતાવરણનું દબાણ

GSEB Class 8 Science બળ અને દબાણ Textbook Activities

પાઠ્યપુસ્તકની પ્રવૃત્તિઓની સમજ

પ્રવૃત્તિ 1:

વસ્તુને ખેંચવી અને ધકેલવીના સંદર્ભમાં બળ વિશે સમજૂતી મેળવવી.

સૂચન:
કોષ્ટક 11.1માં વસ્તુની ગતિ સાથે સંકળાયેલી સુપરિચિત પરિસ્થિતિઓનાં ઉદાહરણો આપેલાં છે. તમે આવી પરિસ્થિતિઓ ઉમેરી શકો છો કે બદલી શકો છો.

દરેક કિસ્સામાં ધક્કો અને અથવા ખેંચાણ કઈ ક્રિયા સામેલ છે તે ઓળખો અને અવલોકનો નોંધો. આ માટે એક મદદરૂપ ઉદાહરણ આપેલ છે.

કોષ્ટક 11.1: ખેંચવું (Pull) તથા ધક્કો મારવો (Push) ક્રિયા ઓળખો.


નિર્ણયઃ
ઉપરના કોષ્ટકમાં નોંધેલી દરેક ક્રિયાને, ખેંચવું કે ધકેલવું અથવા ખેંચવું અને ધકેલવું બંનેનાં જૂથમાં વહેંચી શકાય છે. પરિણામે સ્પષ્ટ થાય છે કે વસ્તુને ગતિમાં લાવવા માટે તેના પર ધક્કો લગાડવો
પડે કે તેને ખેંચવી પડે છે.

પ્રવૃત્તિ 2 :

સ્થિર વસ્તુ પર બળની અસર જાણવી / સમજવી.

પદ્ધતિ :
ટેબલ કે બૉક્સ જેવી ભારે વસ્તુ પસંદ કરો, જેને તમે વધારે ધક્કો મારીને જ ગતિમાં લાવી શકો.

તેને તમે એકલા ધક્કો મારવાનો પ્રયત્ન કરો. શું તમે તેને ખસેડી શકો છો? (જુઓ આકૃતિ (a)].

હવે, તમારા મિત્રોમાંથી કોઈ એકને તેને તે જ દિશામાં ધક્કો મારવા માટે મદદ કરવાનું કહો (જુઓ આકૃતિ (b)]. શું હવે તે સહેલાઈથી ખસે છે? તમે સમજાવી શકો – શા માટે?

હવે, તે જ વસ્તુને ધક્કો મારો, પણ તમારા મિત્રને વિરુદ્ધ બાજુથી ધક્કો મારવાનું કહો (જુઓ આકૃતિ (c)]. શું વસ્તુ ખસે છે? જો હા, તો કઈ દિશામાં ખસે છે તે નોંધો. શું તમે અંદાજ લગાવી શકો કે, તમારા બેમાંથી કોણ વધારે બળ લગાડે છે?

અવલોકનઃ
આકૃતિ (a) માં દર્શાવ્યા મુજબ એકલા હાથે ટેબલને ધક્કો મારીને ખસેડવું અઘરું છે.

આમ છતાં આકૃતિ (b) માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે મિત્રની મદદ લઈને ટેબલને ધક્કાની દિશામાં ખસેડવું સહેલું છે, કારણ કે હવે ધક્કાની અસર વધી જાય છે.

આકૃતિ (c) માં દર્શાવ્યા મુજબ જ્યારે મિત્ર વિરુદ્ધ બાજુએથી ટેબલને ધક્કો મારે છે ત્યારે જો બંને બાજુએથી લાગતાં ધક્કાનું મૂલ્ય (અસર) સરખું હોય ત્યારે ટેબલ ખસતું નથી. પણ જ્યારે કોઈ એક દિશામાંથી લાગતાં ધક્કાનું મૂલ્ય વધી જાય છે ત્યારે ટેબલ તે ધક્કાની દિશામાં ખસવા લાગે છે – ગતિ કરવા લાગે છે. ટેબલ જે દિશામાં ખસે છે તેની દિશા પરથી કોના વડે વધુ ધક્કો-બળ લાગુ પડ્યું છે તે જાણી શકાય છે.

નિર્ણયઃ
જ્યારે ધક્કાનું મૂલ્ય ઓછું હોય છે ત્યારે ભારે વસ્તુ ખસતી નથી. પણ જ્યારે એક જ દિશામાં બે બળો લગાડવામાં આવે છે ત્યારે પરિણામી બળ(જે બે બળોનાં મૂલ્યોનો સાદો સરવાળો છે)ની દિશામાં વસ્તુ સહેલાઈથી ખસે છે.

હવે, બે બળો પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાંથી વસ્તુ પર લાગે છે ત્યારે પરિણામી બળ(જે બે બળોની સાદી બાદબાકી છે)ની દિશામાં વસ્તુ ગતિ કરવા લાગે છે. એટલે કે જે બાજુએથી વધારે બળ લાગે છે તે બળની દિશામાં વસ્તુ ગતિ કરે છે.

પ્રવૃત્તિ ૩:

સ્થિર દડા અને ગતિમાન દડા પર બળની અસર જાણવી / સમજવી.

પદ્ધતિ:
એક રબરનો દડો લો અને તેને ટેબલ કે કોંક્રિટના ભોંયતળિયા જેવી સમતલ સપાટી પર મૂકો.
હવે, દડાને સમતલ સપાટી પર ધીમેથી ધક્કો મારો (જુઓ આકૃતિ (a)]. શું દડો ગતિની શરૂઆત કરે છે?
દડો હજુ ગતિમાં હોય ત્યારે ફરીથી ધક્કો મારો. શું તેની ઝડપમાં કોઈ ફેરફાર થાય છે? શું તે વધે છે કે ઘટે છે?
પછી તમારી હથેળીને ગતિમાન દડાની સામે રાખો (જુઓ આકૃતિ (b)). જેવો દડો હથેળીને સ્પર્શે કે તરત જ હથેળીને દૂર કરો. શું હથેળી દડા પર બળ લગાડે છે? હવે, દડાની ઝડપમાં શું ફેરફાર થાય છે? શું તે વધે છે કે ઘટે છે?
જો તમે ગતિમાન દડાની સામે હથેળી રાખો, તો શું થશે?

[આકૃતિ (a): બળ લગાડતાં જ સ્થિર સ્થિતિમાં રહેલો દડો ગતિમાં આવે છે.]

[આકૃતિ (b): ગતિમાન દડાની સામે હથેળી રાખેલ છે.].
અવલોકન :

• જ્યારે રબરના દડા પર ધીમેથી ધક્કો મારવામાં આવે છે ત્યારે દડો ગતિની શરૂઆત કરે છે.
• દડો ગતિમાં હોય ત્યારે ફરીથી ગતિની દિશામાં ધક્કો મારવામાં આવે, તો દડાની ઝડપમાં વધારો થાય છે.
• જ્યારે ગતિમાન દડાની સામે હથેળીને રાખવામાં આવે છે અને દડો હથેળીને સ્પર્શે કે તરત જ હથેળીને દૂર કરવામાં આવે છે ત્યારે હથેળી, દડા પર બળ લગાડે છે પરિણામે દડાની ઝડપ ઘટે છે.
• જો ગતિમાન દડાની સામે હથેળીને રાખી મૂકવામાં આવે, તો હથેળી દડા પર મોટા મૂલ્યનું બળ લગાડે છે અને દડો સ્થિર થાય છે.

નિર્ણય :
બળ સ્થિર વસ્તુને ગતિમાં લાવે છે, ગતિમાન વસ્તુની ઝડપ બદલે છે તથા ગતિમાન વસ્તુને સ્થિર પણ કરે છે.

પ્રવૃત્તિ 4:

ગતિમાન વસ્તુની ગતિની દિશા પર બળની અસર જાણવી / સમજવી.

પદ્ધતિઃ
એક દડો લો અને તેને સમતલ સપાટી પર મૂકો. તેને ધક્કો મારીને ગતિમાં લાવો (જુઓ આકૃતિ (a)].
હવે, ફૂટપટ્ટી લઈ તેના ગતિમાર્ગમાં આકૃતિ (b)માં દર્શાવ્યા મુજબ મૂકો. આમ કરવાથી, તમે ગતિમાન દડા પર બળ લગાડો છો. શું દડો ફૂટપટ્ટીને અથડાયા પછી તે જ દિશામાં ગતિ ચાલુ રાખશે?
પ્રવૃત્તિનું પુનરાવર્તન કરો અને ગતિમાન દડાને અવરોધવા માટે ફૂટપટ્ટીને એવી રીતે મૂકો કે જેથી, તે ગતિમાર્ગ સાથે જુદા જુદા કોણ બનાવે.
દરેક કિસ્સામાં ફૂટપટ્ટીને અથડાયા પછી દડાની ગતિની દિશા અંગેનાં અવલોકનો નોંધો.


[આકૃતિ કોઈ સમતલ સપાટી પર (2) દડાને ધક્કો મારીને ગતિમાં લાવવો. (b) દડાના ગતિપથમાં મૂકેલી ફૂટપટ્ટી સાથે અથડાયા પછી દડાની ગતિની દિશા.]

અવલોકન :
ફૂટપટ્ટી ગતિમાન દડાના માર્ગમાં મૂકવાથી તેના પર બળ લાગે છે. દડો ફૂટપટ્ટીને અથડાયા પછી તે જ દિશામાં ગતિ ચાલુ રાખતો નથી.

ફૂટપટ્ટીને એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે કે જેથી તે દડાના ગતિમાર્ગ સાથે જુદો જુદો કોણ બનાવે, તો દરેક વખતે દડો અથડામણ બાદ ફૂટપટ્ટી સાથે જુદા જુદા ખૂણે ફંટાઈ જાય છે. અર્થાતું, જેમ ખૂણો θ₁ બદલાય છે તેમ ખૂણો θ₂ પણ બદલાય છે.

નિર્ણયઃ
ગતિમાન દડા પર બળ લગાડવાથી દડાની ગતિની ઝડપ અને ગતિની દિશા બંને બદલાય છે. અર્થાત્ દડાની ગતિની અવસ્થા બદલાય છે.

પ્રવૃત્તિ 5:

જુદી જુદી વસ્તુઓના આકાર પર બળની અસરનો અભ્યાસ કરવો.

સૂચન:
કોષ્ટક 11.2ના કૉલમ 1માં થોડી એવી પરિસ્થિતિઓ આપેલ છે, જેમાં વસ્તુઓ ગતિ કરવા માટે મુક્ત નથી. જ્યારે કોષ્ટકની કૉલમ 2 દરેક પદાર્થ પર કેવી રીતે બળ લગાડેલું છે તે સૂચવે છે. જ્યારે કૉલમ 3 ક્રિયાનો આકાર દર્શાવે છે. શક્ય હોય તેટલી વધારે પરિસ્થિતિઓમાં બળની અસરનું અવલોકન કરો. તમે આ પ્રકારની જ બીજી પરિસ્થિતિઓ તમારી આસપાસનાં ઉપલબ્ધ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને ઉમેરી શકો. કોષ્ટકના કૉલમ 4 અને 5માં તમારાં અવલોકનો નોંધો.
કોષ્ટક 11.2: પદાર્થો પર બળની અસરનો અભ્યાસ


નિર્ણય:
જ્યારે આપેલ વસ્તુ ગતિ કરવા માટે મુક્ત ન હોય, ત્યારે આકાર બદલાઈ શકે તેવી વસ્તુ પર બળ લગાડવામાં આવે તો તેનો આકાર બદલાય છે.

પ્રવૃત્તિ 6:

એકબીજા સાથે ભૌતિક સંપર્ક ન હોય તેવા બે ચુંબકોના કિસ્સામાં તેમના સમાન ધ્રુવો અને અસમાન ધ્રુવો એકબીજાની નજીક લાવતાં તેમની ગતિની અવસ્થા પર થતી અસરનો અભ્યાસ કરવો.

પદ્ધતિ:
ગજિયા ચુંબકીની એક જોડ લો. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે એક ચુંબકને ત્રણ નળાકાર પેન્સિલ પર અથવા લાકડાના નળાકાર (રોલર્સ) પર મૂકો. હવે, બીજા ચુંબકના એક છેડાને નળાકાર પર મૂકેલા ચુંબકના છેડા પાસે લાવો. બંને ચુંબકો એકબીજાને સ્પર્શે નહિ તેનું ધ્યાન રાખો. હવે શું થાય છે તેનું અવલોકન કરો. (જુઓ આકૃતિ (a)] હવે, બીજા ચુંબકના બીજા છેડાને નળાકાર પર રાખેલા પ્રથમ ચુંબકના તે જ છેડા પાસે લાવો (જુઓ આકૃતિ (b)]. દર વખતે બીજા ચુંબકને નળાકાર પર મૂકેલા ચુંબક પાસે લાવવામાં આવે ત્યારે, તેના પર શું અસર થાય છે તે નોંધો.

[આકૃતિઃ બે ચુંબકો વચ્ચે આકર્ષણ અને અપાકર્ષણનું અવલોકન કરવું.]

અવલોકનઃ
આકૃતિ (a)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બીજા ચુંબકને રોલર્સ પર મૂકેલા પ્રથમ ચુંબકના છેડા પાસે લાવતાં, રોલર્સ પરનું પ્રથમ ચુંબક બીજા ચુંબકની નજીક ગતિ કરવા લાગે છે.
આકૃતિ (b)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે જ્યારે બીજા ચુંબકને ઉલટાવી, તેના બીજા છેડાને રોલર્સ પર મૂકેલા પ્રથમ ચુંબકની નજીક લાવવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રથમ ચુંબક રોલર્સ પર ખસીને બીજા ચુંબકથી દૂર તરફ ગતિ કરવા લાગે છે.

નિર્ણયઃ
બે ચુંબકો વચ્ચે ભૌતિક સંપર્ક નથી છતાં પણ પ્રથમ ચુંબકની ગતિ વારાફરતી પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં રોલર્સ પર થાય છે. જે દર્શાવે છે કે બે ચુંબકો વચ્ચે બળ (ખેંચાણબળ અને ધક્કારૂપી બળ) પ્રવર્તે છે જે પ્રથમ ચુંબકને બીજા ચુંબકની નજીક અને દૂર તરફ ગતિ કરાવે છે.
બીજા શબ્દોમાં બંને ચુંબકો વચ્ચે અનુક્રમે આકર્ષણ અને અપાકર્ષણ થાય છે.
તેથી સ્પષ્ટ થાય છે કે અસમાન ધ્રુવો વચ્ચે આકર્ષણ અને સમાન ધ્રુવો વચ્ચે અપાકર્ષણ થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 7:

સ્થિત વિદ્યુતબળની હાજરી જાણવી અને વિદ્યુતભારિત વસ્તુઓની ગતિની અવસ્થા પર તેની અસર સમજવી.

પદ્ધતિઃ
પ્લાસ્ટિકની એક સ્ટ્રૉ લો. તેના લગભગ બે સરખા ટુકડા કરો. એક દોરીની મદદથી એક ટુકડાને કોઈ ટેબલની ધાર પરથી લટકાવો (જુઓ આકૃતિ.)

હવે, સ્ટ્રૉના બીજા ટુકડાને પોતાના હાથમાં પકડો અને તેના મુક્ત છેડાને કાગળના ટુકડા સાથે ઘસો. સ્ટ્રૉના ઘસેલા છેડાને લટકાવેલ સ્ટ્રૉ પાસે લાવો. બે ટુકડાઓ એકબીજાને સ્પર્શે નહિ તેનું ધ્યાન રાખો. તમને શું જોવા મળ્યું?

હવે, લટકાવેલ સ્ટ્રૉના મુક્ત છેડાને કાગળના ટુકડા સાથે ઘસો. ફરીથી, અગાઉ કાગળ સાથે ઘસેલા સ્ટ્રૉના ટુકડાને લટકાવેલ સ્ટ્રૉના મુક્ત છેડા પાસે લાવો. હવે તમે શું જુઓ છો?

[આકૃતિઃ કાગળ સાથે ઘસેલી એક સ્ટ્રૉ બીજી સ્ટ્રૉને આકર્ષે છે. પરંતુ લટકાવેલ સ્ટ્રૉને પણ કાગળના ટુકડા સાથે ઘસવામાં આવે તો તેને અપાકર્ષે છે.]

અવલોકન :
પ્રથમ કિસ્સામાં સ્ટ્રૉના બીજા ટુકડાને કાગળ પર ઘસ્યા બાદ, લટકાવેલ સ્ટ્રૉની નજીક લાવવામાં આવે છે ત્યારે લટકાવેલ સ્ટ્રૉનો ટુકડો, બીજી ટુકડાની નજીક ખસવા લાગે છે, જે બંને વચ્ચે આકર્ષણ સૂચવે છે.

હવે, બીજા કિસ્સામાં લટકાવેલ ટુકડાને કાગળ પર ઘસવામાં આવે અને પછી પહેલાં કાગળ પર ઘસેલો બીજો ટુકડો, લટકાવેલ ટુકડાની નજીક લાવવામાં આવે તો લટકાવેલ ટુકડો, બીજા ટુકડાથી દૂર તરફ ખસવા લાગે છે, જે બંને વચ્ચે અપાકર્ષણ સૂચવે છે.

નિર્ણયઃ
સ્ટ્રૉના ટુકડાને કાગળ પર ઘસવાથી, સ્ટ્રૉ વિદ્યુતભારિત બને છે અર્થાત્ તેના પર સ્થિત વિદ્યુતભાર પ્રસ્થાપિત થાય છે.
જ્યારે બંને સ્ટ્રૉ વચ્ચે આકર્ષણ થાય છે ત્યારે બંને સ્ટ્રૉ પર વિરુદ્ધ પ્રકારનાં વિદ્યુતભારો જન્મે છે અને અપાકર્ષણ થાય ત્યારે સમાન પ્રકારનાં વિદ્યુતભારો જન્મે છે.
તેથી સ્પષ્ટ થાય છે કે અસમાન વિદ્યુતભારો વચ્ચે આકર્ષણ અને સમાન વિદ્યુતભારો વચ્ચે અપાકર્ષણ બળ પ્રવર્તે છે.

પ્રવૃત્તિ 8:

પ્રવાહીને જે પાત્રમાં ભરવામાં આવે છે તે પાત્રના તળિયા પર પ્રવાહી દબાણ લગાડે છે અને આ દબાણનું મૂલ્ય પાત્રમાં પ્રવાહીની ઊંચાઈ પર આધારિત છે તેની સમજૂતી મેળવવી.

પદ્ધતિઃ
પારદર્શક કાચની એક નળી અથવા પ્લાસ્ટિકનો પાઇપ લો. પાઇપ / નળીની લંબાઈ લગભગ 15 સેમી તથા તેનો વ્યાસ લગભગ 5 થી 7.5 સેમી હોવો જોઈએ. એક સારી ગુણવત્તાવાળા પાતળા રબરનો ટુકડો પણ લો. તમે રબરનો ફુગ્ગો પણ લઈ શકો છો. પાઇપના એક છેડા પર રબરની શીટને ખેંચીને બાંધી દો. પાઇપને ઊર્ધ્વસ્થિતિમાં રાખીને તેને મધ્ય ભાગથી પકડો.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ તમારા કોઈ એક મિત્રને પાઈપમાં પાણી રેડવાનું કહો. શું, રબરનું પડ બહારની બાજુ ઊપસે છે? પાઇપમાં પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈનું પણ અવલોકન કરો.

પાઇપમાં થોડું વધારે પાણી રેડો. રબરના પડના ઊપસેલા ભાગનું તથા પાઇપમાં પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈનું ફરીથી અવલોકન કરો. આ પ્રક્રિયાને થોડી વધારે વખત પુનરાવર્તન કરો.

શું, તમે રબરના પડના ઊપસેલા ભાગ અને પાઇપમાં પાણીની ઊંચાઈના સ્તંભ વચ્ચે કોઈ સંબંધ જોઈ શકો છો?

[આકૃતિ: પાત્રના તળિયે પાણીને કારણે લાગતું દબાણ સ્તંભની ઊંચાઈ પર આધાર રાખે છે.]

અવલોકનઃ
એક છેડે રબરની શીટ બાંધીને બંધ કરેલ પારદર્શક કાચની નળીમાં પાણી રેડવામાં આવે તો આકૃતિ (a)માં દર્શાવ્યા મુજબ રબરનું પડ બહારની બાજુ ઊપસે છે.

નળીમાં થોડું વધારે પાણી રેડવામાં આવે તો નળીમાં પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ વધે છે. સાથે સાથે રબરનું પડ બહારની બાજુ વધુ પ્રમાણમાં ઊપસે છે (આકૃતિ (b)].

આમ, પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ નળીમાં જેમ જેમ વધે છે, તેમ તેમ રબરનો પડદો બહારની બાજુ વધુ ને વધુ પ્રમાણમાં ઊપસે છે.

નિર્ણયઃ
પાત્રમાં ભરેલ પ્રવાહી વડે તેના તળિયે દબાણ લાગે છે અને આ દબાણનું મૂલ્ય પ્રવાહીના સ્તંભની ઊંચાઈના સમપ્રમાણમાં છે. (જેમ જેમ પ્રવાહીના સ્તંભની ઊંચાઈ વધે છે, તેમ તેમ દબાણ સમપ્રમાણમાં વધે છે.)

પ્રવૃત્તિ 9:

પાત્રમાં ભરેલ પ્રવાહી, પાત્રની દીવાલ પર દબાણ લગાડે છે તથા આ દબાણનું મૂલ્ય પ્રવાહીના સ્તંભની ઊંચાઈ પર આધારિત છે તે અંગેની જાણકારી મેળવવી.

પદ્ધતિઃ
પારદર્શક પ્લાસ્ટિકની એક બૉટલ લો. તમે પાણી કે સૉફ્ટ ડ્રિકની વપરાયેલી કોઈ બૉટલ લઈ શકો છો. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બૉટલના તળિયા પાસે થોડા સેમી લાંબી એક નળાકાર નળી (ટ્યૂબ) બેસાડો (લગાડો). એવું કરવા માટે કાચની ટ્યૂબના એક છેડાને થોડું ગરમ કરો અને પછી તરત જ બૉટલના તળિયાની પાસે તેને દાખલ કરો (ઘુસાડી દો). જોડાણ (સાંધા) પાસે પાણી લીક થતું નથી તેનું ધ્યાન રાખો. જો પાણી લીક થતું હોય તો તેને પીગળાવેલાં મીણથી સીલ કરો. કાચની નળીના મોંઢાને પ્રવૃત્તિ 8 અનુસાર એક પાતળી રબર શીટ વડે બંધ કરો.

હવે, બૉટલને પાણીથી અડધી ભરો. તમે શું જુઓ છો? આ સમયે કાચની નળીના મોંઢા પર લગાડેલી રબરની શીટ કેમ ફૂલી જાય છે?

અવલોકનઃ
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બૉટલને પાણીથી ભરવામાં આવે છે ત્યારે રબરની શીટ બહાર તરફ ફૂલી જાય છે, જે દર્શાવે છે કે પાત્રની દીવાલ પર દબાણ લાગે છે.

બૉટલમાં થોડું વધારે પાણી રેડવામાં આવે તો રબરની શીટના ઊપસેલા ભાગમાં વધારો થાય છે, જે પ્રવાહી દ્વારા દીવાલ પર લાગતાં દબાણમાં થતો વધારો સૂચવે છે.

નિર્ણય:
પાત્રમાં ભરેલ પ્રવાહી પાત્રની દીવાલો પર દબાણ લગાડે છે. પાત્રના તળિયેથી જેમ જેમ પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ વધે છે, તેમ તેમ દીવાલો પર લાગતાં દબાણનું મૂલ્ય સમપ્રમાણમાં વધવા લાગે છે.

પ્રવૃત્તિ 10:

પાત્રમાં ભરેલું પ્રવાહી, એકસરખી ઊંડાઈએ એકસરખું દબાણ લગાડે છે તેનો અભ્યાસ કરવો. પદ્ધતિઃ પ્લાસ્ટિકની એક ખાલી બૉટલ અથવા એક નળાકાર પાત્ર લો. તમે ટેલકમ પાવડરનો ખાલી ડબો કે સૉફ્ટ ડ્રિકની પ્લાસ્ટિકની બૉટલનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

બૉટલના તળિયા પાસે ચારેય દિશામાં એકસરખાં ચાર છિદ્ર કરો. ધ્યાન રાખો કે આ છિદ્રો તળિયાથી સમાન ઊંચાઈ પર હોય (જુઓ આકૃતિ.) હવે, બૉટલને પાણીથી ભરો.
તમે શું અવલોકન કરો છો?
શું છિદ્રોમાંથી નીકળતું પાણી બૉટલથી સમાન અંતરે પડે છે? આ શું દર્શાવે છે?

[આકૃતિ પ્રવાહી સરખી ઊંડાઈએ સરખું દબાણ લગાડે છે.]

અવલોકનઃ
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બૉટલના તળિયેથી એકસમાન ઊંચાઈએ આવેલાં એક્સરખાં ચાર છિદ્રોમાંથી પાણીની ધારા બહાર ફેંકાય છે. હા. છિદ્રોમાંથી નીકળતું પાણી બૉટલના તળિયેથી એકસમાન (સમક્ષિતિજ) અંતરે પડે છે.

નિર્ણયઃ
ચારેય છિદ્રોમાંથી બહાર આવતું પાણી બૉટલના તળિયેથી એક સમાન (સમક્ષિતિજ) અંતરે પડે છે જે દર્શાવે છે કે પાણીની ખુલ્લી સપાટીથી એકસરખી ઊંડાઈએ પાણી એકસરખું દબાણ લગાડે છે.

પ્રવૃત્તિ 11:

વાતાવરણના દબાણની વસ્તુ પર થતી અસર જાણવી તે સમજવી. પદ્ધતિઃ એક સારી ગુણવત્તાવાળા રબરનું એક ચૂસક (sucker) લો.

તે એક રબરના નાના કપ જેવો દેખાય છે (જુઓ આકૃતિ). તેને કોઈ લીસી સમતલ સપાટી પર જોરથી દબાવો.
શું તે સપાટી સાથે ચોંટી જાય છે?

તેને ખેંચીને સપાટીથી ઉખેડવાનો પ્રયત્ન કરો. શું તમે આ કરી શકો છો?

[આકૃતિ સપાટી પર દબાવેલું રબરનું ચૂસક]

અવલોકન :
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ રબરના ચૂસકને સપાટી પર જોરથી દબાવતાં તે સપાટી સાથે ચોંટી જાય છે.
હવે તેને ખેંચીને ઉખેડવાનો પ્રયત્ન કરતાં તે નિષ્ફળ જાય છે.

નિર્ણય:
રબરનું ચૂસક સપાટી સાથે મજબૂતાઈથી ચોંટી જાય છે, કારણ કે વાતાવરણનું દબાણ તેના પર લાગે છે.

જો ચૂસક પર લગાડવામાં આવતું ખેંચાણબળ, વાતાવરણના દબાણ વડે ઉદ્ભવતાં બળ કરતાં વધુ હોય, તો જ ચૂસકને સપાટીથી ઉખેડી શકાય છે.

જો ચૂસક અને સપાટી વચ્ચેથી બધી જ હવાને બહાર કાઢી નાખવામાં આવે, તો કોઈ પણ વ્યક્તિ માટે ચૂસકને સપાટીથી ખેંચીને અલગ કરવું અશક્ય છે. આ પરથી સાબિત થાય છે કે વાતાવરણમાં દબાણનું મૂલ્ય ખૂબ જ વધારે છે.