सामान्य विज्ञान Notes Class 8 Chapter 3 Samanya Vigyan Maharashtra Board Marathi Medium

बल व दाब

1. बल (Force)

एखाद्या वस्तूला ढकलणे किंवा ओढणे म्हणजे बल लागू करणे होय. बलामुळे वस्तूची स्थिती, वेग किंवा दिशा बदलू शकते.

1.1 बलाचे प्रकार

संपर्क बल (Contact Force):

• हे बल केवळ थेट संपर्कात असलेल्या वस्तूंमध्ये कार्य करते.
• उदाहरणे:
  • घर्षण बल (Frictional Force)
  • सामान्य बल (Normal Force)
  • तन्य बल (Tension Force)

असंपर्क बल (Non-Contact Force):

• हे बल वस्तूंमध्ये थेट संपर्क नसतानाही कार्य करते.
• उदाहरणे:
  • गुरुत्वाकर्षण बल (Gravitational Force)
  • चुंबकीय बल (Magnetic Force)
  • विद्युतस्थैतिक बल (Electrostatic Force)

2. बलाचे परिणाम

बलामुळे वस्तूवर पुढील परिणाम होऊ शकतात:

1. वस्तू स्थिर असल्यास, ती गतीमान होऊ शकते.
2. वस्तू गतीमान असल्यास, तिचा वेग वाढू किंवा कमी होऊ शकतो.
3. वस्तूच्या हालचालीची दिशा बदलू शकते.
4. वस्तूच्या आकारात किंवा रचनेत बदल होऊ शकतो.

3. बलाचे प्रमाण व SI एकक

• बलाचे प्रमाण न्यूटन (N) मध्ये दिले जाते.
• 1 न्यूटन = 1 kg वस्तूला 1 m/s² वेग देणारे बल.

दाब (Pressure)

एका ठराविक क्षेत्रफळावर कार्य करणाऱ्या बलाच्या प्रमाणाला दाब म्हणतात.

दाबाचा सूत्र

$$\text{दाब}(P)=\frac{\text{बल}(F)}{\text{क्षेत्रफळ}(A)}$$

• SI पद्धतीत दाबाचे एकक पास्कल (Pa) आहे.
• 1 पास्कल = 1 न्यूटन / 1 चौरस मीटर (N/m²).

3.1 दाबावर परिणाम करणारे घटक

1. बल जितके जास्त तितका दाब अधिक.
2. क्षेत्रफळ जितके कमी तितका दाब अधिक.

उदाहरणे:

• धारदार सुरीने फळ कापणे सोपे जाते कारण धारदार सुरीचे टोक कमी क्षेत्रफळावर दाब देते.
• हत्तीच्या पायाखाली दाब कमी असतो कारण त्याचे पाय मोठ्या क्षेत्रफळावर दाब टाकतात.

4. वातावरणीय दाब (Atmospheric Pressure)

पृथ्वीभोवती असलेली हवा आपल्यावर दाब टाकते. याला वातावरणीय दाब म्हणतात.

4.1 वातावरणीय दाबाचे वैशिष्ट्ये

• समुद्रसपाटीवर वातावरणीय दाब सुमारे 1,01,325 पास्कल (Pa) असतो.
• वातावरणीय दाब सर्व दिशांनी सारखा असतो.
• जसे जसे उंची वाढते तसे वातावरणीय दाब कमी होतो.
• त्यामुळे उंच ठिकाणी जाताना लोकांना कानात दबाव जाणवतो.

5. द्रव आणि वायूतील दाबाचे वैशिष्ट्ये

5.1 द्रवाचा दाब (Pressure in Liquids)

1. द्रव सर्व दिशांना समान दाब टाकतो.
2. द्रवाच्या खोलीसह दाब वाढतो.
3. ज्या द्रवाची घनता जास्त, त्याचा दाबही जास्त.

उदाहरण:

• समुद्राच्या पाण्यापेक्षा गोड्या पाण्यात जहाज अधिक बुडते कारण गोड्या पाण्याची घनता कमी असते.
• धरणाची भिंत तळाशी जाडसर असते कारण तिथे पाण्याचा दाब जास्त असतो.

5.2 वायूतील दाब (Pressure in Gases)

1. वायूही सर्व दिशांना सारखा दाब देतो.
2. हवेच्या स्तंभामुळे पृथ्वीच्या प्रत्येक भागावर दाब पडतो.
3. उंची वाढल्यास वातावरणीय दाब कमी होतो.

6. प्लावक बल (Buoyant Force) आणि आर्किमिडीजचा सिद्धांत

प्लावक बल: द्रव किंवा वायूमध्ये बुडवलेल्या वस्तूवर उर्ध्व दिशेने कार्य करणाऱ्या बलाला प्लावक बल म्हणतात.

6.1 आर्किमिडीजचा सिद्धांत (Archimedes’ Principle)

“जेव्हा एखादी वस्तू द्रवात बुडते, तेव्हा ती वस्तू विस्थापित केलेल्या द्रवाच्या वजनाइतक्या बलाने उर्ध्व दिशेने फेकली जाते.”

उदाहरणे:

• बुडबुडे वर येतात कारण त्यांच्यावर प्लावक बल कार्य करते.
• पाण्यात वजन कमी जाणवते कारण प्लावक बल कार्यरत असते.

7. सापेक्ष घनता (Relative Density)

सापेक्ष घनता ही वस्तूची घनता आणि पाण्याच्या घनतेचे प्रमाण आहे.

$$\text{सापेक्ष घनता}=\frac{\text{वस्तूची घनता}}{\text{पाण्याची घनता}}$$

• सापेक्ष घनता 1 पेक्षा जास्त असल्यास वस्तू पाण्यात बुडते.
• सापेक्ष घनता 1 पेक्षा कमी असल्यास वस्तू पाण्यात तरंगते.

उदाहरण:

• लोखंड (सापेक्ष घनता = 7.8) पाण्यात बुडते.
• लाकूड (सापेक्ष घनता < 1) पाण्यावर तरंगते.

8. वस्त्रांच्या प्रश्नोत्तरांचे स्पष्टीकरण

1. अवजड वाहनांच्या चाकांची संख्या जास्त का असते?

• कारण अधिक चाके असतील तर बल अधिक क्षेत्रफळावर विभागले जाते आणि दाब कमी होतो.

2. समुद्राच्या पाण्यात जहाज कमी बुडते पण गोड्या पाण्यात अधिक बुडते. का?

• कारण समुद्राच्या पाण्यात क्षार असतात त्यामुळे त्याची घनता जास्त असते आणि प्लावक बल अधिक कार्य करते.

3. धारदार सुरीने फळ कापणे सोपे जाते. का?

• कारण धारदार सुरीचे टोक लहान क्षेत्रफळावर दाब टाकते त्यामुळे दाब अधिक होतो.

निष्कर्ष

• बलामुळे वस्तूंच्या स्थिती, वेग आणि दिशेमध्ये बदल होतो.
• दाब हे बल आणि क्षेत्रफळ यावर अवलंबून असते.
• द्रव आणि वायू सर्व दिशांना सारखा दाब देतात.
• आर्किमिडीजच्या सिद्धांतानुसार द्रवात बुडालेल्या वस्तूवर प्लावक बल कार्य करते.
• सापेक्ष घनतेच्या आधारे वस्तू पाण्यात तरंगेल की बुडेल हे ठरते.