The World of Matter and its Measurements

आ

पल्या अवतीभवतीचे विश्व आपण बघतो व विविध ज्ञानेंद्रियांच्या साह्याने समजून घेतो परंतू विश्व हे अमर्याद असून आपल्या संवेदनेच्या आकलन क्षमतेच्या मर्यादे पलीकडचे आहे. विश्व हे विविध वस्तूचे बनलेले आहे यामध्ये वृक्ष, पर्वत, दगड, मती,नदी,डोंगर,ग्रह, तारे इ. चा समावेश होतो. या विश्वातील वस्तूंचे संघटन कसे कार्य करते, त्यांच्यात कशाप्रकारे बदल घडून येतात हे समजून घेण्यासाठी द्रव्याचे ज्ञान असणे आवश्यक आहे.

द्रव्य :
सर्व पदार्थ हे द्रव्याने बनलेले आहे. द्रव्याला वस्तुमान व आकारमान असते व ते जागा व्यापते. द्रव्य अनेक सूक्ष्म कणांनी बनलेली असते.
द्रव्याच्या अवस्था :

स्थायु :

स्थायू पदार्थांना विशिष्ट आकार व विशिष्ट आकारमान असते
द्रव :

विशिष्ट आकारमान असते परंतु आकार नसतो

द्रवाच्या वाहून जाण्याच्या गुणधर्माला प्रवाहित म्हणतात.
वायु :

वायु पदार्थांना विशिष्ट आकार व आकारमान दोन्ही नसते.

वायूचे वहन नेहमी जास्त दाबाकडून कमी दाबाकडे होते.

प्रवाहिता हा वायु चा गुणधर्म आहे तसेच वायू धातूच्या टाक्यांमध्ये ठासून भरून ठेवता येतो या गुणधर्माला सांपिड्यता म्हणतात.
अयनायू (Plasma) :

ही द्रव्याची चौथी अवस्था मानली जाते या अवस्थेत पदार्थ पूर्णतः स्थायू किंवा पूर्णतः द्रव नसतो प्लाझमा पदार्थ साठवण्यासाठी 600 °c पेक्षा जास्त तापमान लागते तसेच चुंबकाचे भांडे लागते.

 

राष्ट्रीय प्लाझमा संशोधन केंद्र अहमदाबाद येथे आहे.

 

बोस आईन्स्टाईन कंडेन्सट :

ही पदार्थाची पाचवी अवस्था मानली जाते.
1920 मध्ये भारतीय शास्त्रज्ञ सत्येंद्रनाथ बोस यांनी केलेल्या गणनेच्या आधारावर आईन्स्टाईननी या अवस्थेची भविष्यवाणी केली होती.
'एरिक ए कार्नेलआणि कार्ल इ.वेमेन' यांना 2001 मध्ये बोस आईन्स्टाईन कंडेनसेटची अवस्था प्राप्त करण्यासाठी भौतिकशास्त्राचे नोबेल मिळाले.

द्रव्याची भौतिक स्थिती समजून घेण्यासाठी द्रव्याच्या घटक कणांमधील आकर्षण बलाचा उपयोग होतो.

द्रव्याचे रेणू जेव्हा एकमेकांच्या अतिशय जवळ येतात तेव्हा त्यांच्यामध्ये कार्यरत असलेले आकर्षण बल म्हणजे आंतरेण्वीय बल होय.
स्थायू मध्ये आंतरेण्वीय बल अतिशय प्रभावी असते द्रवा मधील बल मध्यम असते तर वायूधील क्षीण असते.

आंतरेण्वीय बल उतरता क्रम :स्थायू .> द्रव  > वायू

अवस्थांतर द्रव्याची अवस्था तापमानानुसार बदलते अवस्थांतरामुळे पदार्थाचे भौतिक गुणधर्म बदलतात परंतु रासायनिक गुणधर्म बदलत नाही
उदा: उष्णता दिल्यावर बर्फाचे पाणी व पाण्याची वाफ होणे.
पाणी ३२°F ला गोठते आणि २१२°F डिग्रीला उकळते हे परिमाण १७२७ साली गेब्रियल डॅनियल फॅरनहाइट यांनी जगासमोर मांडले.

रुपांतरणाचे सूत्रे : F = - ३२ x ५/९ = १°c

-४०°सें. या तापमानाला सेंटीग्रेड व फॅरनहाइट सारखेच असते.

बाष्पीभवन:  उत्कलन बिंदू च्या खालील कोणत्याही तापमानाला द्रवरूप पदार्थाचे वायुरूप पदार्थात रूपांतर होण्याच्या प्रक्रियेला बाष्पीभवन म्हणतात.
संघनन : संगनन म्हणजे वाफे पासून द्रवाचे थेंब तयार होणे.
उदा. ढगांची निर्मिती.

संप्लवन : स्थायुरूप पदार्थाचे द्रवरूप पदार्थ रूपांतर न होता सरळ वायुरूप पदार्थात रूपांतर होणे.

उदा कापूर C10H16O, नवसागर  भुकटी ( NH4Cl), डांबराच्या गोळ्या ( C10H8), Naphthalene Balls, आयोडीन.

निक्षेप : वायुरूप पदार्थाचे द्रवरूप पदार्थात रूपांतर न होता सरळ स्थायुरूप पदार्थात होते.

उदा. शुष्क बर्फ.

पदार्थाचे भौतिक गुणधर्म

•  कठीणता
•  जडत्व
•  वस्तुमान
• ठिसूळपणा
•  प्रत्यास्थता
•  अन्यथा
• वर्धनीयता
•  सच्छिद्रता.

  

मापन:  पदार्थाच्या माहीत नसलेल्या वस्तुमानाच्या राशीची तुलना प्रमाणित व विश्वसनीय मापकाशी करणे.

मापन पद्धती : दोन प्रकारच्या आहेत.

1.      प्रत्यक्ष पद्धती : प्रत्यक्ष मोजमाप द्वारे उदाहरण लांबी रुंदी.

2.      अप्रत्यक्ष पद्धती : न मोजता गणितीय तंत्राने.

 

मापनाची काही साधने:

व्हर्नियर कैवार : पियर व्हर्नियर ने शोधले याच्या साह्याने लघुत्तम माप: 0.1 मिलीमीटर किंवा 0.01 सेंटीमीटर पर्यंतचे मोजमाप करता येते.

याच्या साह्याने नाण्याचा व्यास पेन्सिलचा व्यास नळीचा अंतर्व्यास मोजता येतो.

कोणीय व्हर्नियर स्केल याचा उपयोग सेक्सस्टंट आणि पंक्तीमापी या उपकरणात करतात.

 

स्क्रू मापी : यालाच मायक्रोमीटर स्क्रू मापी म्हणतात.

लघुत्तम माप 0.01 मिलिमीटर किंवा 0.0001 सेमी.

याच्या साह्याने तारेचा व्यास लहान गोळ्याचा व्यास पातळ कागदाची जाडी इत्यादी मोजता येते.

 

राशी प्रकार : सर्व भौतिक राशीचे दोन प्रकारात वर्गीकरण करण्यात आले आहे.

1.      अदिश राशी : जी भौतिक राशी व्यक्त करताना फक्त परिमाणाची आवश्यकता असते व दिशेची नसते.

अंक गणीताची नियम वापरून बेरीज वजाबाकी करता येते.

समान एक असताना बेरीज-वजाबाकी करता येते.

उदा : लांबी, वस्तुमान, काल, तापमान, घनता, चाल, कार्य, दाब, ऊर्जा.

2.      सदिश राशी : जी अशी व्यक्त करताना परिमान व दिशा दोन्हीची आवश्यकता असते.

अंकगणिताची नियम लागू पडत नाही.

आलेखाच्या साहाय्याने बेरीज-वजाबाकी करता येते.

उदा : विस्थापन, वेग,त्वरण, बल, वजन.

Dimensions राशींना घाटाच्या स्वरूपात प्रकट करणे.

उदा Area, Density.

 

मापनाची एकके : मापनासाठी चे प्रमाण वापरतात त्यांना मापनाची एकके म्हणतात.

मूलभूत राशी : ज्या बहुतेक राशीला व्यक्त करण्यासाठी दुसऱ्या कोणत्याही राशीचा आधार घ्यावा लागत नाही.जी मूळ स्वरूपात वापरतात ज्यांना तयार करता येत नाही त्यांना मूलभूत राशी म्हणतात.

उदा : लांबी, वस्तुमान, काल.

मूलभूत राशी

भौतिक राशी	एककाचे नाव	संकेत.
Length	Metre	M
Mass	kilogram	kg
Time	Second	S
Electric current	ampere	A
Temperature	Kelvin	K
Amount of substance	mole	Mol
Luminous intensity	candela	cd
Plane angle	radian	rad
Solid angle	Steradian	Sr

 

साधित राशी: ज्या भौतिक राशीला व्यक्त करण्यासाठी इतर राशीचा आधार घ्यावा लागतो व जे मूलभूत राशीच्या एककाने तयार होतात त्यांना साधित एकके म्हणतात.

उदा :दाब,त्वरण, घनता.

 

SI पद्धती (System International) : या पद्धतीला 1960 मध्ये मान्यता मिळाली.

ही एक आंतरराष्ट्रीय मान्यताप्राप्त पद्धती आहे व अधिकतर मापन जगामध्ये याच पद्धतीने होते.

आंतरराष्ट्रीय मोजमाप कार्यालय पॅरिस येथे आहे.

System of unit :

 

	MKS	CGS	FPS
Length	Metre	Centimeter	Foot
Mass	Kilogram	gram	Pound
Time : second	second	second	second

•  सराव प्रश्न संच सोडविण्यासाठी - क्लिक करा