Physics Fun 1:00

बच्चों के लिए अदृश्य हवा का दबाव (Invisible Air Squeeze)

1हमारे चारों ओर का अदृश्य दानव

कल्पना कीजिए कि आप एक गहरे समुद्र के तल पर खड़े हैं, लेकिन पानी के बजाय, आप हवा के समुद्र से घिरे हुए हैं! पृथ्वी पर हर दिन बिल्कुल ऐसा ही होता है। आपके सिर के ऊपर, अंतरिक्ष में सैकड़ों किलोमीटर तक फैले हवा के अणुओं का एक विशाल स्तंभ है। चूँकि हवा का द्रव्यमान (mass) होता है, उन सभी अणुओं का वज़न होता है, और वे वायुमंडलीय दबाव नामक बल के साथ हम पर नीचे की ओर दबाव डालते हैं। भले ही आप इसे देख नहीं सकते, यह अदृश्य दानव आपके शरीर के हर वर्ग सेंटीमीटर पर एक किलोग्राम अनानास के वज़न से दबाव डाल रहा है। इसका मतलब है कि यदि आप अपना हाथ बाहर निकालते हैं, तो तकनीकी रूप से आप केवल अपनी हथेली के ऊपर की हवा से कई भारी चीनी के थैलों का वज़न उठाए हुए हैं!

2हम कुचले क्यों नहीं जाते?

अगर इतना दबाव हर तरफ से हम पर पड़ रहा है, तो हम किसी कीड़े की तरह कुचले क्यों नहीं जाते? ऐसा इसलिए है क्योंकि हमारे शरीर के अंदर दबाव होता है जो बाहर की ओर धकेलता है! हमारे फेफड़े, रक्त और कोशिकाएं सभी तरल पदार्थ और गैसों से भरे होते हैं जो वायुमंडल के बल को संतुलित करते हैं। यह एक दम सही रस्साकशी (tug-of-war) है जहाँ कोई भी पक्ष नहीं जीतता। हालाँकि, जब हम उस संतुलन को बदलते हैं, तो अद्भुत चीजें होती हैं। वैज्ञानिक इसे भाप का उपयोग करके एक धातु के सोडा कैन के अंदर से हवा निकालकर दिखा सकते हैं। अंदर की हवा जो बाहरी दुनिया के दबाव का विरोध करती है, उसके बिना, वायुमंडलीय दबाव का अदृश्य दानव तुरंत मोटे धातु के डिब्बे को कुचल देता है, पलक झपकते ही उसे एक मुड़े हुए ढेर में बदल देता है!

3आपके बाथरूम में विज्ञान

आप इस 'अदृश्य दबाव' (Invisible Squeeze) को रोज़ाना एक साधारण सक्शन कप के साथ काम करते हुए देख सकते हैं। जब आप किसी खिड़की या चिकनी टाइल पर सक्शन कप दबाते हैं, तो आप वास्तव में उसके नीचे की जगह से हवा के अणुओं को बाहर निकाल रहे होते हैं। चूँकि अंदर लगभग कोई हवा नहीं बची है जो वापस धकेल सके, कमरे की भारी हवा कप को शीशे से ज़ोर से चिपका देती है और उसे अविश्वसनीय बल से वहाँ टिकाए रखती है। जब किसी हवाई जहाज या तेज़ लिफ्ट में आपके कान 'पॉप' करते हैं, तब भी आपको हवा के दबाव में बदलाव महसूस हो सकता है। यह बस आपका शरीर ज़मीन की तुलना में ऊपर की पतली हवा के साथ तालमेल बिठा रहा है, जहाँ अदृश्य दानव उतना भारी नहीं होता है!

वीडियो प्रतिलिपि

परिचय

कल्पना कीजिए कि अदृश्य दानव हर समय आपके चारों ओर हर चीज पर दबाव डाल रहे हैं! यही वायुमंडलीय दबाव है, यानी हमारे ऊपर की सारी हवा का वज़न। यह अविश्वसनीय रूप से मज़बूत है, इतना मज़बूत कि यह धातु के डिब्बों को बहुत ही शानदार तरीके से कुचल सकता है और चीजों को ज़बरदस्त ताकत से एक साथ पकड़े रख सकता है।

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि आपके आसपास की हवा हर वर्ग सेंटीमीटर पर लगभग एक किलोग्राम के वज़न से दबाव डालती है? यह ऐसा है जैसे हर छोटे से स्थान पर एक छोटा अनानास दबा रहा हो! हम इसे महसूस नहीं करते क्योंकि यह सभी दिशाओं से समान रूप से दबाव डालता है, बलों को संतुलित करता है।

सोचिए

सक्शन कप एक चिकनी दीवार से क्यों चिपक जाता है?

उत्तर

जब आप किसी सक्शन कप को दीवार पर दबाते हैं, तो आप उसके नीचे से अधिकांश हवा को बाहर धकेल देते हैं। बाहर का मज़बूत हवा का दबाव तब सक्शन कप को दीवार पर मजबूती से दबाता है, जिससे वह अपनी जगह पर टिका रहता है क्योंकि अंदर से बहुत कम हवा का दबाव वापस धकेल रहा होता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

जब मैं ऊंची पहाड़ी पर जाता हूँ तो मेरे कान क्यों 'पॉप' करते हैं?

जैसे-जैसे आप ऊपर जाते हैं, आपके ऊपर कम हवा होती है, जिसका अर्थ है कि वायुमंडलीय दबाव कम होता है। आपके कान इसलिए 'पॉप' करते हैं क्योंकि आपके मध्य कान (middle ear) के अंदर फंसी हवा ज़मीन के उच्च दबाव पर ही होती है, और उसे बाहर की पतली हवा के साथ संतुलन बनाने के लिए उस अतिरिक्त दबाव को छोड़ना पड़ता है।

क्या हवा का दबाव वास्तव में एक विशाल धातु के टैंक को कुचल सकता है?

हाँ, यह बिल्कुल कर सकता है! यदि एक बड़े औद्योगिक टैंक से वैक्यूम बनाने के लिए सारी हवा बाहर पंप कर दी जाती है, तो बाहर का हवा का दबाव—जो प्रति वर्ग मीटर लगभग 10 टन होता है—मोटे स्टील को कागज़ के टुकड़े की तरह मोड़ने के लिए काफी मज़बूत होता है।

क्या मौसम बदलने पर हवा का दबाव बदलता है?

उच्च और निम्न वायु दाब ही वह तरीका है जिससे मौसम विज्ञानी पूर्वानुमान लगाते हैं! आमतौर पर, 'निम्न दबाव' का मतलब है कि हवा ऊपर उठ रही है, जिससे बादल और बारिश होती है, जबकि 'उच्च दबाव' का मतलब आमतौर पर यह होता है कि हवा नीचे जा रही है, जिससे साफ आसमान और धूप निकलती है।

गहरे समुद्र की मछलियाँ पानी के दबाव से कुचलती क्यों नहीं हैं?

जैसे हम दबाव महसूस नहीं करते क्योंकि हमारे शरीर वापस धकेलते हैं, गहरे समुद्र की मछलियों के शरीर पानी और विशेष तेलों से भरे होते हैं जो उनके चारों ओर के समुद्र के समान उच्च दबाव पर होते हैं। यह आंतरिक संतुलन उन्हें अपने ऊपर मौजूद पानी के हज़ारों टन के वज़न से कुचले जाने से बचाता है।

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