वर्ग.7.विज्ञान.गती बल, व कार्य

 प्रश्न 1 - रिकाम्या जागी कंसातील योग्य पर्याय लिहा.

(स्थिर, शून्य, बदलती, एकसमान, विस्थापन, वेग, चाल, त्वरण, स्थिर परंतु शून्य नाही, वाढते)

(1) जर एखादी वस्तू वेळेच्या समप्रमाणात अंतर कापत असेल, तर त्या वस्तूची चाल असते.

(2) जर वस्तू एकसमान वेगाने जात असेल तर तिचे त्वरण असते.

वे वजन

ठेकार्ण

(3) ही राशी अदिश राशी आहे.

(4) म्हणजे विशिष्ट दिशेने एकक कालावधीत वस्तूने कापलेले अंतर.

सर्वांत

उत्तर - (1) स्थिर (2) एकसमान (3) चाल (4) व

प्रश्न 2 - आकृतीचे निरीक्षण करा व प्रश्नांची उत्तरे दया.

4 किमी

5 किम

A 3 किमी B 3 किमी D 3 किमी E

सचिन आणि समीर मोटरसायकलवरून A या ठिकाणाहून निघाले. B या फाट्यापाशी वळून C येथे काम करून CD मार्गे ते D या फाट्याशी आले व पुढे E येथे पोहाचले. त्यांना एकूण 1 तास एवढा वेळ लागला. त्यांचे A पासून E पर्यंतचे प्रत्यक्ष कापलेले अंतर व विस्थापन काढा. त्यावरून चाल काढा. A पासून E पर्यंत या AE दिशेने त्यांचा वेग किती होता ? या वेगाला सरासरी वेग म्हणता येईल का ?

उत्तर - कापलेले अंतर = AB + BC + CD + DE + BD = 3 + 4 + 5 + 3 + 3 किमी = 15 किमी = 15000 मी विस्थापन (सरळ रेषेत असलेले अंतर) = AB+BD + DE = 3 + 3 + 3 किमी 9 किमी 

कापलेले अंतर चाल = वेळ 15000 25 3600 6 मी/सेकंद

वेग विस्थापन एकूण लागलेला वेळ 9 3600 =

1 AE = मी/सेकंद

400

प्रश्न 4 - तारेवर बसलेला पक्षी उडून एक गिरकी घेऊन पुन्हा बसलेल्या जागी येतो. त्याने एका गिरकीत कापलेले एकूण अंतर व त्याचे विस्थापन 

यांबाबत स्पष्टीकरण दया. उत्तर - तारेवरून उडलेल्या पक्ष्याने कापलेले अंतर म्हणजे त्याने घेतलेल्या गिरकीचा परीघ. व त्याचे विस्थापन म्हणजे त्याच्या गिरकीचा व्यास होय.

प्रश्न 5 - बल, कार्य, विस्थापन, वेग, त्वरण, अंतर या विविध संकल्पना तुमच्या शब्दांत दैनदिन जीवनातील उदाहरणांसह स्पष्ट करा.

उत्तर (1) बल (ⅰ) एखाद्या वस्तूच्या विराम अवस्थेत किंवा सरळ रेषेतील एकसमान गतिमान अवस्थेत बदल घडवून आणणारी किंवा बदल घडवून आणण्याची प्रवृत्ती असणारी भौतिक राशी म्हणजे 'बल' होय. (ii) उदा. जेव्हा आपण वस्तू ढकलतो, खेचतो किंवा फेकतो तेव्हा त्यावर बल प्रयुक्त करतो. त्यामुळे आपण वस्तुला गतिमान करू शकतो किंवा गतिमान वस्तू थांबवू शकतो. बल ही दोन वस्तूंमधील आंतरक्रिया आहे. वास्तविक बल दृश्य स्वरूपात नसते. पण बलाचे परिणाम आपण पाहू शकतो. (iii) कोणतीही वस्तू स्वतःहून जागची हालत नाही. वस्तू हालवण्यासाठी बलाची आवश्यकता असते.

(2) कार्य - (i) जेव्हा बल लावून एखाद्या वस्तूचे विस्थापन होते तेव्हा कार्य झाले असे म्हणतात. (ii) उदा. एक रिकामी पेटी घेऊन तिला दोर बांधा. दोराच्या साहाय्याने ती ओढत 10 मीटर अंतर सरळ रेषेत चांला. आता त्याच पेटीत 20 पुस्तके भरा. पुन्हा दोराच्या साहाय्याने ओढत 10 मीटर अंतर सरळ चाला. यावरून हे सिद्ध होते की सारख्याच अंतराचे विस्थापन झाले, तरी ज्या कार्यास जास्त बल लागते ते कार्य अधिक असते. सारखेच बल लावून जास्त

विस्थापन झाले तर ते कार्यही अधिक असते. (iii) दगड ढकलणे, दप्तर उचलून ठेवणे, बॅटने चेंडू टोलवणे इ.

(3) विस्थापन - (i) एखाद्या गतिमान वस्तूने आरंभीच्या ठिकाणापासून

अंतिम ठिकाणापर्यंत पाहोचण्यासाठी एका दिशेने पार केलेले कमीत कमी अंतर म्हणजे विस्थापन होय. (ii) वस्तूचे विस्थापन म्हणजे स्थान बदलणे होय. गतिमान वस्तूचे सतत विस्थापन होत असते. (iii) उदा. रेल्वेतून प्रवास करताना मागे पळणारी झाडे निरीक्षण करणाऱ्याला एखादी वस्तू सतत जागा बदलत असताना दिसत असेल, तर ती वस्तू गतिमान आहे असे म्हणतात.

(4) वेग - (i) एखादया वस्तूचे एकक काळात विशिष्ट दिशेने कापलेल्या

अंतरास वेग म्हणतात. (ii) विस्थापनातील वेळेच्या संदर्भात होणाऱ्या बदलाचा दर म्हणजे वेग होय. (iii) वेग म्हणजे एखादया वस्तूच्या स्थानांतराची केवळ शीघ्रताच व्यक्त होते, तर वेगातून वस्तूच्या स्थानांतराची शीघ्रता व तिची दिशा या दोन्ही बाबी स्पष्ट होतात. त्यामुळे वेग ही सदिश राशी ठरते. (iv) उदा. 5 मीटर प्रतिसेकंद हे मापन अदिश ठरते, कारण ते फक्त वस्तूची चाल दर्शवते. मात्र पूर्वेकडे 5 मीटर प्रतिसेकंद असे मापन सदिश ठरते.

(5) त्वरण - (i) वेगामधील वेळेच्या संदर्भात होणाऱ्या बदलाला त्वरण म्हणतात. (ii) विराम अवस्थेपासून सुरुवात करून सायकल चालवा. काही मिनिटात जास्तीत जास्त वेग गाठा. रस्त्यात तुमचा मित्र दिसल्यास ब्रेक लावा. सायकलचा वेग कमी होऊन ती थांबते. या संपूर्ण प्रकारात वेग स्थिर राहत नाही. (iii) उदा. एखादा खेळाडू चेंडू पायाने ढकलून त्याची दिशा बदलताना आपण पाहतो. दिशा बदलण्यामुळे चेंडूचा वेग बदलतो, म्हणजेच त्वरण घडते.

(6) अंतर (i) एखादया गतिमान वस्तूने दिशेचा विचार न करता, प्रत्यक्ष पूर्ण केलेल्या मार्गाची लांबी म्हणजे अंतर होय. (ii) याचाच अर्थ असा की दोन बिंदूंच्या दरम्यान गतिमान असताना वस्तूने प्रत्यक्ष केलेले मार्गक्रमण म्हणजे अंतर होय.

प्रश्न 6 - एका सपाट व गुळगुळीत पृष्ठभागावर एक चेंडू A पासून D कडे घरंगळत जात आहे. त्याची चाल 2 सेमी/सेकंद इतकी असून B येथे आल्यावर मागील बाजूने C पर्यंत त्याला सतत ढकलले. C पासून D येथे गेल्यावर त्याची चाल 4 सेमी/सेकंद झाली. B पासून पर्यंत जाण्यासाठी चेंडूला 2 सेकंद वेळ लागला, तर B व C दरम्यान चेंडूचे किती त्वरण घडले ते सांगा

वेगातील बदल

उत्तर - त्वरण = बदलास लागलेला कालावधी (4-2) सेमी/सेकंद 2 सेकंद = 2 = = सेमी/सेकंद 2

= 1 सेमी/सेकंद

(2) चाल

उत्तर- चाल = कापलेले अंतर वेळ

(3) त्वरण

उत्तर- त्वरण = वेगातील बदल बदलास लागलेला कालावधी

(4) बलाने केलेले कार्य

उत्तर - बनाने केलेले कार्य (W) = वस्तूला लावलेले बल (F) x बलाच्या दिशेत झालेले वस्तूचे विस्थापन (S) (W)=FxS

प्रश्न 1 - थोडे आठवा.

(1) गती म्हणजे काय ? गतीमध्ये बदल कशामुळे होतो ?

उत्तर - वस्तूचे ठरावीक वेळेत एका ठिकाणापासून दुसऱ्या ठिकाणी होत असलेले विस्थापन याला वस्तूची गती म्हणतात. गतीमध्ये विस्थापनामुळे बदल होतो.

(2) चाल म्हणजे काय ?

उत्तर - वस्तूने जितक्या कमी वेळात अंतर कापले त्याला चाल म्हणतात.

(3) चाल काढण्याचे सूत्र कोणते आहे ?.

उत्तर - चाल = अंतर वेळ

प्रश्न 2 जरा डोके चालवा ! (1) त्वरण ह्या सदिश राशीचे एकक m/s² असे आहे हे पडताळून पहा.

उत्तर - त्वरण = वेग/वेळ (कालावधी) वेग = अंतर/वेळ

वेग = m/s त्वरण = (m/s)/s

त्वरण = m/s²

(2) त्वरण ही सदिश राशी आहे. बल ही सुद्धा सदिश राशी आहे का ?

उत्तर - होय. बल ही सुद्धा सदिश राशी आहे. कारण (i) वस्तूवर कोणत्याही प्रकारे ओढणे व ढकलण्यासाठी लावलेल्या जोरास बल म्हणतात. (ii) कोणतीही वस्तू आपणहून जागा बदलत नाही. वस्तू हलवण्यासाठी बलाची आवश्यकता असते. गतिमान वस्तूची दिशा बदलण्यासाठी, तिला थांबवण्यासाठी बलाचा वापर होतो. (iii) बलामुळे वस्तूचे त्वरण घडते. एखादया वस्तूवर बलकरत नसेल, तर त्या वस्तूचा वेग बदलत नाही. अर्थात त्या वस्तूचे त्वरण घडत नाही. उदा. एखादा खेळाडू तो चेंडू पायाने ढकलून त्याची दिशा बदलताना आपण पाहतो. दिशा बदलण्यामुळे चेंडूचा वेग बदलतो, म्हणजेच त्वरण घडते. हे त्वरण घडवणारी जी काही आंतरक्रिया आहे, तिलाच बल असे म्हणतात. (iv) परिणाम व दिशा यांच्या साहाय्याने पूर्णपणे व्यक्त करता येणारी राशी म्हणजे सदिश राशी होय. म्हणून बल ही सुद्धा सदिश राशी आहे, हे सिद्ध होते.