14 બળ અને દબાણ:FORCE AND PRESSURE-NCERT SCIENCE

બળ અને દબાણ (FORCE AND PRESSURE) NCERT SCIENCE: પ્રસ્તાવના

Table of Contents

NCERT SCIENCE બળ અને દબાણ FORCE AND PRESSURE-

બળ અને દબાણ (FORCE AND PRESSURE)

બળ એટલે ધક્કો અથવા ખેંચાણ.

બળની માત્રાને તેના મૂલ્ય વડે દર્શાવવામાં આવે છે.

• બળની સંજ્ઞા ” છે અને તેનો SI એકમ ન્યૂટન (N) છે.
• જ્યારે બે બળો એક પદાર્થ પર પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાંથી લાગે છે ત્યારે પરિણામી બળ એ બંને બળોના તફાવત જેટલું હોય છે અને તેની દિશા મોટા બળની દિશામાં હોય છે.

* જ્યારે બે બળો એક પદાર્થ પર એક જ દિશામાં લાગે છે ત્યારે પરિણામી બળ એ બંને બળોના સરવાળા જેટલું હોય છે અને તેની દિશા કોઈ પણ એક બળની દિશામાં હોય છે.

• જ્યારે બળનું મૂલ્ય અને / અથવા દિશા બદલાય છે ત્યારે તેની અસર બદલાય છે.

* પદાર્થની જે અવસ્થા તેની ઝડપ અને / અથવા ગતિની દિશા વડે વર્ણવવામાં આવે છે તેને પદાર્થની ગતિ અવસ્થા કહે છે.

જ્યારે પદાર્થ પર બળ લાગે છે ત્યારે તેની ગતિની અવસ્થા બદલાય છે.

• જો પદાર્થ પર લાગતું બળ તેની ગતિની દિશામાં હોય, તો તેની ઝડપમાં વધારો થાય છે,

* જો પદાર્થ પર લાગતું બળ તેની ગતિની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય, તો તેની ઝડપમાં ઘટાડો થાય છે.

• વસ્તુ જ્યારે ગતિ કરવા માટે મુજા હોય ત્યારે તેના પર લાગતું બળ માત્ર તેનો આકાર બદલે છે.

• બળો મુખ્યત્વે બે પ્રકારના હોય છે : સંપર્ક બળ અને અસંપર્ક બળ.

* જ્યારે બે કે વધારે પદાર્થો ને કબીજાના ભૌતિક સંપર્કમાં હોય ત્યારે તેમની વચ્ચે પ્રવર્તતા બળને સંપર્ક બળ કાંઠે છે, દા. ત., સ્નાયુ, ધર્ષણબળ

શરીર ના સ્નાયુઓ વડે લાગતા બળ ને સ્નાયુબળ કહે છે.

જ્યારે બે પદાર્થો એક્બીજાના સંપર્કમાં હોય ત્યારે તેમની સંપર્ક સપાટી પર પ્રવર્તતું બળ જે પદાર્થની ગતિનો વિરોધ કરે છે તેને ઘર્ષણબળ કહે

કોઈ મશીન (યંત્ર) વડે લાગતાં બળને યાંત્રિક, બળ કહે છે.

વસ્તુનો કોઈ બીજી વસ્તુ સાથે ભૌતિક સંપર્ક ન હોય ત્યારે તેના પર દૂરથી લાગતાં બળને અસંપર્ક (બિનસંપર્ક) બળ કહે છે. દા. ત., ચુંબકીય બળ,

સ્થિત વિધુતબળ, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વગેરે.

ચુંબકીય પદાર્થ – ચુંબક વડે બીજા ચુંબકીય પદાર્થ પર લાગતાં બળને ચુંબકીય બળ કહે છે.

વિદ્યુતભારિત વસ્તુ વડે બીજી વિદ્યુતભારિત વિદ્યુતભારવિહીન વસ્તુ પર લાગતાં બળને સ્થિત વિધુતબળ કહે છે.

• દરેક પદાર્થ બીજા પદાર્થોને પોતાની તરફ આકર્ષે છે. (ખેંચે છે.) આ ખેંચાણબળને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કહે છે. પૃથ્વી દ્વારા લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણ બળને ગુરુત્વ કહે છે.

• એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ લાગતા (લંબ) બળને દબાણ કર્યું છે. 

બળ એટલે શું ? જુદા-જુદા ઉદાહરણ દ્વારા સમજ

બળ એટલે પદાર્થને ધક્કો મારવો કે ખેંચવો.

ઉદાહરણો :

  1. ટૅબલ પર પડેલ પુસ્તકને ગતિ કરાવવી
  2.  દરવાજો ખોલવો કે બંધ કરવો
  3.  ક્રિકેટ બૉલને ઈંટ વડે ફટકારવો
  4.  સામાન ભરેલ ગાડને ચલાવવું ઉપરનાં ઉદાહરણોમાં જણાવેલી દરેક ક્રિયાઓને ધક્કો મારવો કે ખેંચવું જૂથમાં વહેંચી શકાય છે.

– આમ, ઉપરનાં ઉદાહરણો પરથી બળ વિશેનો ખ્યાલ સ્પષ્ટ થાય છે.

બળો બે પદાર્થો વચ્ચેની આંતરક્રિયાને લીધે ઉદભવે છે.

  • ધારો કે એક માણસ સ્થિર કારની પાછળ ઊભો છે. અહીં કાર માણસની હાજરીના લીધે ગતિ કરતી નથી.
  • હવે, આ માણસ આ સ્થિર કારને પાછળથી જોરથી ધક્કો મારે છે. પરિણામે ધારો કે કાર બળની દિશામાં ખસવા લાગે છે. – અત્રે, કારને ખસેડવા માટે માણસે બળ લગાડવું પડ્યું છે, એટલે કે કાર અને માણસ વચ્ચે આંતરક્રિયા થઈ છે. જેના પરિણામસ્વરૂપ ઉતર ગતિમાં આવે છે.
  • આ ઉદાહરણ સમજાવે છે કે બે પદાર્થો વચ્ચે થતી આંતરક્રિયાને લીધે બળ ઉદભવે છે.

 એક પદાર્થ પર બે બળો એક દિશામાં લાગે અને પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે, તો પરિણામી બળ કેવી રીતે શોધી શકાય?

  • એક પદાર્થ પર બે બળો એક દિશામાં લાગે, તો પરિણામી બળ એ બે બળોનો સરવાળો કરવાથી મળે છે.
  • એક પદાર્થ પર બે બળો પરસ્પર વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે, તો પરિણામી બળ એ બંને બળોનો તફાવત કરવાથી મળે છે.

બળ દ્વારા ઉત્પન થઈ શકતી અસરો

  • (1) બળ પદાર્થને સ્થિર સ્થિતિમાંથી ગતિમાં લાવી શકૈ છે.
  • (2) જો પદાર્થ ગતિમાં હોય, તો બળ તેની ઝડપમાં ફેરફ઼ર (વધારો કે ઘટાડી) કરી શકે છે.
  • (3) ગતિમાન પદાર્થની ગતિની દિશામાં ફેરફાર કરી શકે છે.
  • (4) પાર્થના આકારમાં ફેરફાર કરી શકે છે,
  • (5) ઉપરોક્ત બધી અથવા તેમાંની થોડી અસરો બળ દ્વારા ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.

સંપર્ક અને અસંપર્ક બળો 

  1. સંપર્ક બળો : જ્યારે પદાર્થો એકબીજા સાથે ભૌતિક સંપર્કમાં હોય ત્યારે તેમની વચ્ચે પ્રવર્તતાં બળોને સંપર્ક બળો કહે છે. દા. ત., સ્નાયુબળ, ઘર્ષણબળ
  2. અસંપર્ક બળો : બે પદાર્થો વચ્ચે કોઈ ભૌતિક સંપર્ક ન હોય ત્યારે તેમની વચ્ચે પ્રવર્તતાં બળો અસંપર્ક બળો કહેવાય છે. દા. ત., સ્થિત વિધુતબળ, ચુંબકીય બળ.

સ્થિત વિધુતબળ એટલે શું? તેને અસંપર્ક બળ કેમ કહે છે?

  • એક વિદ્યુતભારિત પદાર્થ બીજા વિદ્યુતભારિત વિદ્યુતભારરહિત પદાર્થ પર જે બળ લગાડે છે તેને સ્થિત વિધુતબળ કહે છે.
  • અહીં બે પદાર્થો વચ્ચે કોઈ ભૌતિક સંપર્ક ન હોવા છતાં પણ બળ લાગે છે. તેથી તેને અસંપર્ક બળ કહે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વિષે:

– કોઈ સિક્કો કે પેન આપણા હાથમાંથી છટકી જાય તો જમીન પર – સિક્કો કે પેન જ્યારે આપણા હાથમાં હોય છે ત્યારે સ્થિર હોય છે પણ આવીને પડે છે. છટકી ગયા બાદ તેઓ નીચે જમીન તરફ ગતિ કરવા લાગે છે.અત્રે સિકકાની કે પેનની ગતિની અવસ્થા બદલાય છે.

જે બળના કારણે આ ગતિની અવસ્થા બદલાય છે તે બળને પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ કહે છે.

– દરેક પદ્યર્થ તેના સિવાયના બીજા પદાર્થ પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળ લગાડે છે.

સાઈકલ ચલાવતી વખતે જ્યારે પેડલ મારવાનું બંધ કરવામાં આવે, તો સાઇકલ ધીમી પડીને અટકી જાય છે.-

  • સાઇકલને પેડલ મારવાનું બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે જમીન અને સાઈક્લના ટાયર. વચ્ચે પ્રવર્તતું ઘર્ષણબળ જે સાઇકલની ગતિનો વિરોધ કરે છે, તેનું પ્રભુત્વ વધી જાય છે.
  • હવાનું ઘર્ષણબળ પણ સાઇકલની ગતિનો વિરોધ કરતું હોય છે. તેથી થોડુંક અંતર કાપીને સાઈકલ સ્થિર થઈ જાય છે.

લાકડાના પાટિયામાં ખીલીને તેના અણીદાર છેડા પાસેથી ઠોકવામાં આવે છે.

  • ખીલીના અણીદાર છેડાનું ક્ષેત્રફળ, શીર્ષ કરતાં ઘણું નાનું હોય છે. નિશ્ચિત બળ વડે ઓછા ક્ષેત્રફળવાળી સપાટી પર વધુ દબાણ પેદા કરી શકાય છે.
  • તેથી લોકડાના પાટિયામાં ખીલીને તેના શીર્ષથી ઠોકવાના બદલે અણીદારછેડા પાસેથી ઠોકવામાં આવે, ત્યારે ઓછા બળથી પણ ખીલી પર મોટું દબાણ લાગવાથી સરળતાથી ખીલીને લાફડાના પાટિયામાં ઠોકી શકાય છે.

ખભા પર લટકાવવા માટેના થેલામાં પઢી પહોળી રાખવામાં આવે છે.

  • પાતળી પટ્ટીને બદલે પહોળી પટ્ટી વાપરવાપણ ક્ષેત્રફળ વધી જાય છે.
  • તેથી થેલાનું વજન (બળ) મોટા ક્ષેત્રફળ પર લાગે છે, પરિણામે ખભા પર દબાણ ઘટી જાય છે. તેથી ખભા પર થેલો સહેલાઈથી ઊંચકી શકાય છે.

કાપવા તથા કાણાં પાડવા માટેનાં ઓજારોની ધાર તીક્ષ્ણ રાખવામાં આવે છે.

  • ઓજારોની ધાર તીક્ષ્ણ રાખવાથી ક્ષેત્રફળ ઘટી જાય છે.
  • તેથી ઓછા બળથી પણ વધુ દબાણ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે, પરિણામે કાપવાનું તથા કાણાં પાંડવોનું કામ સરળતાથી થઈ શકે છે.
Share on:

Leave a Comment

You cannot copy content of this page
આજે જ જોડાવો અમારી સાથે...

તમામ સ્પર્ધાત્મક પરીક્ષાની તૈયારી માટે