द्रव्यमान और भार के बीच अंतर को मापना

कक्षा 7 के भौतिक विज्ञान में, द्रव्यमान और भार के विचारों को समझना और वे कैसे भिन्न होते हैं, महत्वपूर्ण है। ये दो विचार अक्सर रोजमर्रा की भाषा में परस्पर प्रयुक्त होते हैं, लेकिन भौतिक विज्ञान में उनकी अलग-अलग अर्थ और संभावनाएं होती हैं। दोनों द्रव्यमान और भार वस्तु में पदार्थ की मात्रा से संबंधित होते हैं, लेकिन इसके पीछे कहीं अधिक है।

द्रव्यमान की समझ

द्रव्यमान वस्तु में पदार्थ की मात्रा का माप है। यह वस्तु का अंतर्निहित गुण है, जिसका अर्थ है कि यह वस्तु के स्थान के बावजूद नहीं बदलता है। अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली (एसआई) में द्रव्यमान किलोग्राम (kg) में मापा जाता है, किंतु ग्राम (g) और मिलीग्राम (mg) भी सामान्यतः प्रयुक्त होते हैं, विशेषकर हल्के वस्तुओं के लिए।

उदाहरण: एक सेबों का थैला 2 किलोग्राम वजनी है, मानिए। यह वजन सेबों का द्रव्यमान दर्शाता है, जो चाहे आप थैला कहीं भी ले जाएं, चाहे धरती पर हो, चंद्रमा पर हो, या अंतरिक्ष में, वे 2 किलोग्राम बना रहेगा।

द्रव्यमान की विशेषताएँ

• द्रव्यमान एक अदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि इसका परिमाण होता है लेकिन कोई दिशा नहीं होती।
• द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण से स्वतंत्र है। यह गुरुत्वाकर्षण के परिवर्तन के साथ नहीं बदलता।

भार का अन्वेषण करें

भार वह बल है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण किसी वस्तु पर लगाया जाता है। द्रव्यमान के विपरीत, भार स्थिर नहीं होता और वस्तु पर लगाए गए गुरुत्व बल के आधार पर बदल सकता है। भार न्यूटन (N) में मापा जाता है, जो वस्तु पर लगाए गए बल को इंगित करता है।

भार और द्रव्यमान के बीच संबंध फार्मूला द्वारा दिया जाता है:

भार = द्रव्यमान × गुरुत्वाकर्षण त्वरण

पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण त्वरण लगभग 9.8 मीटर/सेकेण्ड² है। यह अलग планेट या आकाशीय पिंड पर अलग होगा।

उदाहरण: मान लीजिए आपके पास 5 किलोग्राम की एक पुस्तक है। आप ऊपर दिए गए फार्मूले का उपयोग करके पृथ्वी पर उसका भार पा सकते हैं:

भार = 5 किग्रा × 9.8 मी/से2 = 49 एन

भार की विशेषताएँ

• भार एक सदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि इसका परिमाण और दिशा दोनों होते हैं। भार की दिशा हमेशा पृथ्वी जैसे ग्रैविटेटिंग बॉडी के केंद्र की ओर होती है।
• भार गुरुत्वाकर्षण की शक्ति पर निर्भर करता है और स्थान के आधार पर भिन्न हो सकता है (उदाहरण के लिए, चंद्रमा पर भार धरती से कम है)।

द्रव्यमान और भार की तुलना

अब जब हमने द्रव्यमान और भार को परिभाषित कर लिया है, तो यह स्पष्ट है कि वे कैसे भिन्न होते हैं। यहाँ कुछ प्रमुख अंतर हैं:

गुण	द्रव्यमान	भार
परिभाषा	वस्तु में पदार्थ की मात्रा	वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण की शक्ति
एसआई यूनिट	किलोग्राम (kg)	न्यूटन (N)
अदिश या सदिश	अदिश	सदिश
स्थान के साथ परिवर्तन	हर जगह स्थिर	स्थान के अनुसार भिन्न

वास्तविक जीवन में अनुप्रयोग

विज्ञान और इंजीनियरिंग के विभिन्न क्षेत्रों में द्रव्यमान और भार के बीच का अंतर समझना महत्वपूर्ण है। यहाँ कुछ उदाहरण हैं:

अंतरिक्ष जांच

अंतरिक्ष अन्वेषण में, अंतरिक्ष यान और उपकरणों के द्रव्यमान का ज्ञान डिज़ाइन गणनाओं और दक्षताओं के लिए महत्वपूर्ण है। इंजीनियरों को विभिन्न आकाशीय पिंडों में गुरुत्वाकर्षण के परिवर्तन के आधार पर उपकरणों के बदलते भार पर विचार करना होता है।

चिकित्सा क्षेत्र

चिकित्सा में, उपकरणों को दवाओं के लिए सटीक द्रव्यमान मापों की आवश्यकता होती है, जिन्हें निश्चित खुराक में प्रशासन किया जाना चाहिए ताकि मरीज की सुरक्षा सुनिश्चित हो सके। कुछ वस्तुओं का द्रव्यमान, जैसे कृत्रिम अंग, सही कार्यक्षमता के लिए अत्यधिक महत्वपूर्ण होता है।

कृषि

किसानों को उर्वरकों और अन्य इनपुटों का द्रव्यमान जानना चाहिए ताकि वे उन्हें अपने खेतों में समान रूप से वितरित कर सकें। ये द्रव्यमान माप सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक होते हैं कि फसल स्वास्थ्य और उत्पादन में सफल हो।

द्रव्यमान और भार का वर्णन करने के लिए प्रयोग

द्रव्यमान और भार की अवधारणाओं की कल्पना करने के लिए कुछ सरल प्रयोगों पर विचार करें।

प्रयोग 1: स्प्रिंग स्केल का उपयोग करना

भार को मापने का एक सरल तरीका स्प्रिंग स्केल का उपयोग करना है। आप इस उपकरण का उपयोग करके:

1. स्प्रिंग स्केल पर किसी वस्तु को संलग्न करें।
2. स्केल पर दिखाए गए बल माप (न्यूटन में) को पढ़ें। यह वस्तु का भार है।
3. किसी पहाड़ी पर खड़े होकर, लिफ्ट में रहने या अन्य परिवेशों में अपने भार की पुनर्गणना करें, और किसी भी अंतर को नोटिस करें।

प्रयोग 2: तराजू के साथ द्रव्यमान मापना

तराजू द्रव्यमान मापते हैं। यह इस प्रकार किया जाता है:

1. तराजू के एक तरफ वस्तु रखें।
2. दूसरी तरफ ज्ञात द्रव्यमान जोड़ें जब तक तराजू संतुलित न हो जाए। ज्ञात द्रव्यमानों का योग वस्तु के द्रव्यमान के समान होता है।

गुरुत्वीय प्रभाव

भार की अवधारणा को और समझने के लिए, हमें विभिन्न आकाशीय पिंडों पर गुरुत्वीय प्रभावों को गहराई से समझने की आवश्यकता है। आइए जानें कि भार कैसे भिन्न होता है:

चंद्रमा पर भार

चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण त्वरण पृथ्वी के लगभग 1/6वां है, वह लगभग 1.6 मी/से² है। यदि कोई व्यक्ति पृथ्वी पर 60 किलोग्राम का वजन होता है, तो उसका चंद्रमा पर भार होगा:

60 किग्रा × 1.6 मी/से2 = 96 एन

मंगल ग्रह पर भार

मंगल ग्रह पर गुरुत्वीय त्वरण लगभग 3.7 मी/से² है। यदि वही व्यक्ति मंगल ग्रह पर खड़ा होता, तो वे अपने भार की गणना इस प्रकार करते:

60 किग्रा × 3.7 मी/से2 = 222 एन

यह दर्शाता है कि भार वस्तु का अपरिवर्तनीय गुण नहीं है, बल्कि विभिन्न गुरुत्वाकर्षण शक्तियों के साथ बदलता है।

निष्कर्ष

द्रव्यमान और भार के बीच का अंतर और प्रत्येक का माप कैसे किया जाता है, समझना बुनियादी भौतिक विज्ञान के विचारों को समझने के लिए आवश्यक है। जबकि द्रव्यमान वस्तु का आंतरिक गुण है, भार गुरुत्वाकर्षण के परिणामस्वरूप उत्पन्न बल है। इन अंतरिक्ष की पहचान करना दैनिक जीवन के दृश्यों से लेकर जटिल वैज्ञानिक अन्वेषणों तक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है।

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