GSEB Class 8 Science Solutions Chapter 11 બળ અને દબાણ

Question 1. એવી પરિસ્થિતિઓનાં બે ઉદાહરણ આપો કે, જેમાં તમે ધક્કો મારીને કે ખેંચીને પદાર્થોની ગતિની અવસ્થા બદલો છો.
Answer:
(i) બૅટ્સમૅન દ્વારા ફટકારાયેલ ક્રિકેટ બૉલ. આ પરિસ્થિતિમાં બૉલની ગતિની દિશા અને ઝડપ બદલાય છે, જે ધક્કાના કારણે થાય છે.
(ii) કૂવામાંથી પાણી ભરેલી ડોલ ખેંચવી. આ કિસ્સામાં, ડોલ પર ખેંચાણ બળ લાગુ પડે છે, જે તેને ઉપરની તરફ ગતિ કરાવે છે.
In simple words: Give two examples where you change an object's motion by pushing or pulling it. One example is a batsman hitting a cricket ball, which changes its speed and direction. Another is pulling a bucket of water from a well, which moves it upwards.

Exam Tip: Always describe both the action (pushing/pulling) and the resulting change in the object's state of motion (speed, direction, or starting/stopping).

Question 2. એવી પરિસ્થિતિઓનાં બે ઉદાહરણ આપો કે, જેમાં લાગુ પાડેલાં બળના કારણે પદાર્થનો આકાર બદલાય છે.
Answer:
(i) પ્લેટમાં રાખેલ લોટના કણકને હાથ વડે નીચે તરફ દબાવવાથી માત્ર આકાર બદલાય છે. જ્યારે આપણે લોટ પર બળ આપીએ છીએ, ત્યારે તેનો આકાર બદલાઈ જાય છે.
(ii) રબરના બોલને દબાવવાથી તેનો આકાર બદલાય છે. જ્યારે આપણે રબરના બોલ પર બળ લગાવીએ છીએ, ત્યારે તે દબાઈને પોતાનો આકાર બદલે છે.
In simple words: Give two examples where applying force changes an object's shape. Pressing dough on a plate changes its form. Similarly, squeezing a rubber ball makes it change its shape.

Exam Tip: Think of common objects that are soft or flexible and can be deformed by applying pressure.

3. નીચેનાં વાક્યોમાં ખાલી જગ્યા પૂરોઃ

Question 1. કૂવામાંથી પાણી ખેંચવા માટે આપણે દોરડાં પર ................................... લગાડવું પડે છે.
Answer: બળ
In simple words: To pull water from a well, we need to apply force on the rope.

Exam Tip: Remember that "બળ" (force) is required to perform any pulling or pushing action.

Question 2. એક વિદ્યુતભારિત પદાર્થ વિદ્યુતભાર રહિત પદાર્થને પોતાની તરફ ................................... છે.
Answer: આકર્ષે
In simple words: A charged object always attracts an uncharged object towards itself.

Exam Tip: Recall the basic principles of electrostatic forces, where charged objects can induce charges in neutral objects, causing attraction.

Question 3. સામાન ભરેલી ટ્રૉલીને ગતિ કરાવવા માટે આપણે તેને ................................... છે.
Answer: ખેંચવી કે ધકેલવી
In simple words: To move a loaded trolley, we have to either pull it or push it.

Exam Tip: Force can be either a push or a pull, and both actions can cause motion.

Question 4. એક ચુંબકનો ઉત્તર ધ્રુવ બીજા ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવને ................................... છે.
Answer: અપાકર્ષે
In simple words: The north pole of one magnet always repels the north pole of another magnet.

Exam Tip: Remember that like poles repel and opposite poles attract in magnetism.

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)

Question 1. ધનુષ્યને ખેંચવા માટે તીરંદાજ બળ લગાડે છે. જેના કારણે તેના ................................... માં ફેરફાર થાય છે.
Answer: આકાર
In simple words: When an archer pulls the bowstring, they apply force, which changes the bow's shape.

Exam Tip: Bows are designed to store energy by changing shape when pulled, which is then released to launch the arrow.

Question. ધનુષ્યને ખેંચવા માટે તીરંદાજ વડે લાગુ પાડેલ બળ એ ................................... બળનું ઉદાહરણ છે.
Answer: સ્નાયુ
In simple words: The force applied by the archer to pull the bow is an example of muscular force.

Exam Tip: Muscular force is a type of contact force generated by the muscles in living organisms.

Question 3. બાણની ગતિની અવસ્થા બદલવા માટે જવાબદાર બળનો પ્રકાર, એ ................................... છે.
Answer: સંપર્ક
In simple words: The force that changes the arrow's state of motion is a contact force.

Exam Tip: Contact forces require direct physical interaction between objects, such as the bowstring pushing the arrow.

Question 4. જ્યારે, બાણ લક્ષ્ય તરફ ગતિ કરતું હોય ત્યારે તેના પર લાગતાં બળો ................................... ને કારણે અને ................................... હવાના ને કારણે હોય છે.
Answer: ગુરુત્વ, ઘર્ષણ
In simple words: When the arrow flies towards the target, gravity pulls it down, and air friction slows it.

Exam Tip: Always consider non-contact forces like gravity and contact forces like air resistance when discussing projectiles.

Question 5. નીચેની પરિસ્થિતિઓમાં બળ લગાડનાર તથા જે વસ્તુ પર બળ લાગી રહ્યું હો, અને દરેક પરિસ્થિતિમાં જે પ્રકારે બળની અસર દેખાય છે તે પણ બતાવોઃ
(1) રસ કાઢવા માટે લીંબુના ટુકડાઓને 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.
Answer:

Exam Tip: When analyzing forces, always identify the 'agent' applying the force, the 'object' on which the force acts, and the 'effect' produced by the force (change in shape, state of motion, or both).

Question 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?
Answer: લુહાર દ્વારા હથોડો મારવાને કારણે લાગતા બળને (સ્નાયુબળને) લીધે લોખંડના ટુકડાનો આકાર બદલાય છે. ગરમ લોખંડ પર વારંવાર પ્રહાર કરવાથી તેનો આકાર બદલી શકાય છે.
In simple words: When a blacksmith hits hot iron with a hammer, the muscular force changes the iron's shape.

Exam Tip: Remember that force can cause a change in an object's shape, especially for malleable materials like hot iron.

Question 7. એક ફુલાવેલા ફુગ્ગાને સિથેટિક કાપડના એક ટુકડા વડે ધસીને 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?
Answer: ફુગ્ગા અને દીવાલ વચ્ચે સ્થિત વિદ્યુતબળ (Electrostatic force) જવાબદાર છે, જેના કારણે ફુગ્ગો દીવાલ સાથે ચોંટી જાય છે. ઘસવાથી ફુગ્ગો વિદ્યુતભારિત થાય છે, જે દીવાલમાં વિરુદ્ધ વિદ્યુતભાર પ્રેરિત કરીને આકર્ષણ ઉત્પન્ન કરે છે.
In simple words: Electrostatic force makes the balloon stick to the wall. Rubbing the balloon charges it, which then attracts it to the wall.

Exam Tip: Electrostatic force is a non-contact force that arises between charged objects or between a charged and an uncharged object due to charge induction.

Question 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.
Answer: ડોલ પર લાગતાં બળો:
1. સ્નાયુબળ: તમારા હાથ દ્વારા ડોલ પર ઉપરની તરફ લાગતું બળ.
2. ગુરુત્વાકર્ષણ બળ: પૃથ્વી દ્વારા ડોલ પર નીચેની તરફ લાગતું બળ.
હવે, સ્નાયુબળ ડોલ પર ઊર્ધ્વદિશામાં લાગે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અધોદિશામાં 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, કારણ કે ડોલ સંતુલિત સ્થિતિમાં છે.
In simple words: Two forces act on the bucket: your muscular force pulling up, and gravity pulling down. Since these forces are equal and opposite, they cancel each other out. This means the bucket stays still and its motion does not change.

Exam Tip: When an object is at rest despite multiple forces acting on it, it means the net (resultant) force is zero, indicating equilibrium.

Question 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.
Answer: રૉકેટ પર લાગતાં બે મુખ્ય બળો:
1. ગુરુત્વાકર્ષણ બળ – આ બળ રૉકેટ પર નીચેની દિશામાં પૃથ્વીના કેન્દ્ર તરફ લાગે છે, તેને વજન પણ કહેવાય છે.
2. હવાનું ઘર્ષણબળ – આ બળ રૉકેટની ગતિની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે છે, તેની ગતિ ધીમી પાડે છે.
In simple words: When a rocket launches, two main forces act on it: gravity pulling it down, and air friction pushing against its movement.

Exam Tip: Remember to consider both attractive non-contact forces like gravity and resistive contact forces like friction when analyzing motion in the atmosphere.

Question 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
(a) પાણીનું દબાણ
(b) પૃથ્વીનું ગુરુત્વ
(c) રબરના બલ્બનો આકાર
(d) વાતાવરણનું દબાણ
Answer: (d) વાતાવરણનું દબાણ
In simple words: When you release the dropper bulb, the air pressure inside becomes lower than the outside air pressure. This higher outside atmospheric pressure pushes the water up into the dropper.

Exam Tip: Droppers, syringes, and suction cups all work based on differences in atmospheric pressure.

GSEB Class 8 Science બળ અને દબાણ Textbook Activities

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 બૉકસ 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 તે જ વસ્તુને ધક્કો મારો, પણ તમારા મિત્રને વિરુદ્ધ બાજુએથી ધક્કો મારવા 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?

[આકૃતિ ઃ એક ભારે વસ્તુને ધક્કો મારતા (a) એક જ વ્યક્તિ (b) બે મિત્રો એક જ દિશામાં (c) બે મિત્રો વિરુદ્ધ દિશામાં]

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.

મિત્ર વિરુદ્ધ બાજુએથી ટેબલને ધક્કો મારે છે ત્યારે જો બંને બાજુથી લાગતા બળનું 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 (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: (a) કોઈ સમતલ સપાટી પર 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 8₁ બદલાય છે તેમ ખૂણો 6₂ 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 ચુંબકના સમાન ધ્રુવને રોલર્સ પર મૂકેલા પ્રથમ ચુંબકના ધ્રુવની નજીક લાવવામાં આવે છે ત્યારે પ્રથમ ચુંબક બીજા ચુંબકથી દૂર તરફ ગતિ કરવા લાગે છે (અપાકર્ષણ). આકૃતિ (b)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે જ્યારે બીજા ચુંબકને ઉલટાવી, તેના વિરુદ્ધ ધ્રુવને રોલર્સ પર મૂકેલા પ્રથમ ચુંબકના ધ્રુવની નજીક લાવવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રથમ ચુંબક બીજા ચુંબકની નજીક ગતિ કરવા લાગે છે (આકર્ષણ).

નિર્ણયઃ

બે ચુંબકો વચ્ચે ભૌતિક સંપર્ક ન હોય 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.

પદ્ધતિ:

પ્લાસ્ટિકની એક સ્ટ્રૉ લો તેના લગભગ બે સરખા ટુકડા કરો. એક દોરીની મદદથી એક ટુકડાને કોઈ જગ્યાએથી લટકાવો. (જુઓ આકૃતિ (a)].

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.

Understanding How Liquid Pressure at the Bottom of a Container Depends on Liquid Height

Observation:
Answer: જ્યારે એક છેડે રબરની શીટ બાંધીને બંધ કરેલી પારદર્શક કાચની નળીમાં પાણી નાખવામાં આવે છે, ત્યારે આકૃતિ (a)માં બતાવ્યા મુજબ રબરનું પડ બહારની તરફ ફૂલે છે. નળીમાં વધુ પાણી રેડવામાં આવે ત્યારે, પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ વધે છે. આ સાથે, રબરનું પડ આકૃતિ (b)માં દર્શાવ્યા મુજબ બહારની તરફ વધુ ફૂલે છે. આ રીતે, જેમ જેમ પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ નળીમાં વધે છે, તેમ તેમ રબરનો પડદો બહારની બાજુ વધુ ને વધુ ફૂલે છે.
In simple words: When water is poured into a transparent glass tube with a rubber sheet tied at one end, the rubber sheet bulges outwards. As more water is added, the water level rises, and the rubber sheet bulges even more. This shows that the bulging increases as the water level goes up.

Exam Tip: Remember that the degree of bulging in the rubber sheet directly indicates the amount of pressure exerted by the liquid.

Conclusion:
Answer: પાત્રમાં રાખેલું પ્રવાહી તેના તળિયે દબાણ આપે છે, અને આ દબાણનું મૂલ્ય પ્રવાહીના સ્તંભની ઊંચાઈના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. એટલે કે, જેમ જેમ પ્રવાહીના સ્તંભની ઊંચાઈ વધુ થાય છે, તેમ તેમ દબાણ પણ તેટલું જ વધે છે.
In simple words: The liquid in a container pushes down on its bottom, and how strong this push is depends on how high the liquid column is. More liquid height means more pressure.

Exam Tip: This principle is fundamental to understanding hydrostatic pressure, where pressure increases with depth.

Activity 9: Understanding How Liquid Pressure on the Walls of a Container Depends on Liquid Height

Observation:
Answer: આકૃતિમાં બતાવ્યા મુજબ, જ્યારે બોટલને પાણીથી ભરી દેવામાં આવે છે, ત્યારે રબરની શીટ બહારની તરફ ફૂલે છે. આ દર્શાવે છે કે પ્રવાહી પાત્રની દીવાલ પર દબાણ આપે છે. જો બોટલમાં થોડું વધારે પાણી ઉમેરવામાં આવે, તો રબરની શીટનો ફૂલેલો ભાગ વધુ મોટો થાય છે. આ બતાવે છે કે પ્રવાહી દ્વારા દીવાલ પર લાગતા દબાણમાં વધારો થયો છે.
In simple words: When you fill a bottle with water, a rubber sheet on its side bulges out, showing the water is pushing on the wall. Adding more water makes the bulge bigger, which means the water is pushing even harder.

Exam Tip: The bulging of the rubber sheet is a visual indicator of the liquid pressure acting on the walls of the container.

Conclusion:
Answer: કન્ટેનરમાં રહેલું પ્રવાહી તેની દીવાલો પર દબાણ બનાવે છે. જેમ જેમ પાત્રના તળિયેથી પાણીના સ્તંભની ઊંચાઈ વધુ થાય છે, તેમ તેમ દીવાલો પર લાગતા દબાણનું પ્રમાણ સીધા પ્રમાણમાં વધે છે.
In simple words: The liquid in a container pushes on its sides. The deeper the water, the more it pushes on the container walls.

Exam Tip: Liquid pressure acts not only downwards but also sideways, and it increases with depth from the free surface.

Activity 10: Studying How Liquid at the Same Depth Exerts Equal Pressure

Observation:
Answer: આકૃતિમાં બતાવ્યા મુજબ, બોટલના તળિયેથી એક જ સરખી ઊંચાઈ પર બનાવેલા ચાર સમાન છિદ્રોમાંથી પાણી એકસરખી રીતે બહાર આવે છે. છિદ્રોમાંથી બહાર આવતું પાણી બોટલના તળિયેથી સમાન આડી-અવળી (હોરિઝોન્ટલ) દૂરી પર પડે છે.
In simple words: When a bottle has four holes at the same height from the bottom, water squirts out of all of them with the same force and lands at the same distance horizontally from the bottle.

Exam Tip: This experiment visually confirms that pressure in a fluid at a given depth is uniform in all directions, as indicated by the equal stream distances.

Conclusion:
Answer: ચાર છિદ્રોમાંથી બહાર આવતું પાણી બોટલના તળિયેથી સમાન આડી-અવળી દૂરી પર પડે છે. આ દર્શાવે છે કે પાણીની ખુલ્લી સપાટીથી એક જ ઊંડાઈએ, પાણી ચારેય દિશામાં એકસરખું દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે.
In simple words: Since water shoots out equally from all holes at the same depth, it proves that liquid pushes with the same force in all directions at the same depth.

Exam Tip: Remember that pressure in a liquid acts equally in all directions at a given depth, which is why water from the holes traveled the same horizontal distance.

Activity 11: Understanding the Effect of Atmospheric Pressure on Objects

Observation:
Answer: આકૃતિમાં બતાવ્યા મુજબ, જ્યારે રબરના સકરને સપાટી પર જોરથી દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે તે સપાટી સાથે ચોંટી જાય છે. પછી તેને ખેંચીને કાઢવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવે તો તે સફળ થતો નથી.
In simple words: When a rubber sucker is pressed hard on a surface, it sticks. Trying to pull it off afterwards doesn't work.

Exam Tip: The effectiveness of a sucker depends on removing the air between it and the surface, creating a vacuum that atmospheric pressure then holds in place.

Conclusion:
Answer: રબરનો સકર સપાટી સાથે ખૂબ જ મજબૂતીથી ચોંટી રહે છે, કારણ કે વાતાવરણનું દબાણ તેના પર કામ કરે છે. સકર પર લાગતું ખેંચાણ બળ, વાતાવરણના દબાણથી પેદા થતા બળ કરતાં વધુ હોય તો જ સકરને સપાટી પરથી દૂર કરી શકાય છે. જો સકર અને સપાટી વચ્ચેની બધી હવા સંપૂર્ણપણે કાઢી નાખવામાં આવે, તો કોઈ પણ વ્યક્તિ માટે સકરને સપાટી પરથી ખેંચીને અલગ કરવું અત્યંત મુશ્કેલ છે. આ બધું દર્શાવે છે કે વાતાવરણમાં દબાણનું મૂલ્ય ખૂબ જ ઊંચું હોય છે.
In simple words: The rubber sucker sticks tightly because air pressure pushes on it. You can only remove it if your pulling force is stronger than the air pressure. If all air is removed, it becomes almost impossible to pull off, showing that air pressure is very strong.

Exam Tip: Atmospheric pressure is significant, and its effects can be demonstrated by phenomena like suckers, Magdeburg hemispheres, and barometers.