Physics Fun 1:00

बच्चों के लिए हवा का उड़ने का रहस्य

1चलती हवा का जादू

जब आप कागज़ के एक टुकड़े के ऊपर से फूंक मारते हैं और उसे ऊपर उठता हुआ देखते हैं, तो आप भौतिकी के एक ऐसे रहस्य को देख रहे हैं जो सदियों तक छिपा रहा! हवा शायद खाली जगह लगती है, लेकिन यह वास्तव में छोटे अणुओं से भरी होती है जो लगातार उछल-कूद कर रहे होते हैं। 1700 के दशक में, डैनियल बर्नौली नाम के एक वैज्ञानिक ने खोज की कि जब हवा के अणु तेज़ी से घूमने लगते हैं, तो वे वास्तव में जिन चीज़ों को छूते हैं, उन पर कम दबाव डालते हैं। अपने कागज़ के ऊपर से फूंक मारकर, आप हवा के अणुओं को दौड़ाते हैं। इससे ऊपर की तरफ एक "कम दबाव वाला क्षेत्र" बनता है, जबकि नीचे की धीमी, भारी हवा ज़्यादा बल के साथ ऊपर की ओर धकेलती है, जिससे लिफ्ट (उठान) का जादू होता है!

2विशाल हवाई जहाज़ आसमान में कैसे टिके रहते हैं

इंजीनियर इसी सटीक ट्रिक का उपयोग विशाल हवाई जहाज़ों को आसमान में रखने के लिए करते हैं। यदि आप बगल से एक विमान को देखें, तो आपको पता चलेगा कि पंखों का एक विशेष आकार होता है जिसे एयरफॉइल (airfoil) कहते हैं—वे ऊपर से मुड़े हुए और नीचे से सपाट होते हैं। जैसे ही विमान 180 मील प्रति घंटे (290 किमी/घंटा) की गति से रनवे पर सरपट दौड़ता है, हवा पंख के चारों ओर विभाजित हो जाती है। मुड़े हुए ऊपरी हिस्से से जाने वाली हवा को नीचे की हवा के साथ तालमेल बिठाने के लिए तेज़ होना पड़ता है क्योंकि उसे लंबी दूरी तय करनी होती है। इससे दबाव में इतना बड़ा अंतर पैदा होता है जो 800,000 पाउंड (360,000 किलोग्राम) से ज़्यादा वज़न वाले बोइंग 747 को ज़मीन से ऊपर उठा सकता है!

3असल दुनिया में बर्नौली का सिद्धांत

बर्नौली का सिद्धांत केवल पायलटों के लिए ही नहीं है; यह हर रोज़ आपके आस-पास हो रहा है। क्या आपने कभी ध्यान दिया है कि जब शॉवर में पानी चल रहा होता है तो शॉवर का पर्दा अंदर की ओर हवा में लहराता है? ऐसा इसलिए है क्योंकि शॉवर के अंदर तेज़ी से चलता पानी और हवा, बाथरूम के बाकी हिस्सों की हवा की तुलना में कम दबाव बनाती है! आप इसे खेलों में भी देख सकते हैं, जैसे जब कोई पेशेवर बेसबॉल खिलाड़ी कर्वबॉल फेंकता है। गेंद को घुमाकर, वे गेंद के एक तरफ की हवा को दूसरी तरफ की हवा से तेज़ चलने पर मजबूर करते हैं, जिससे गेंद अप्रत्याशित रूप से "उठती" है या नीचे गोता लगाती है। पेड़ों में पक्षियों से लेकर तेज़ हवाओं का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए गगनचुंबी इमारतों तक, हवा के दबाव का रहस्य प्रकृति के सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है।

वीडियो प्रतिलिपि

परिचय

क्या आप सिर्फ अपनी साँस से कागज़ को हवा में उड़ाना चाहते हैं? कागज़ का एक टुकड़ा अपने निचले होंठ के ठीक नीचे पकड़ें और उसके ऊपर से फूंक मारें! देखें कि यह जादुई ढंग से ऊपर कैसे उठता है। यह मजेदार ट्रिक हमें बर्नौली का सिद्धांत दिखाती है, जो हवाई जहाज़ों के उड़ने और कई चीज़ों के ज़मीन से ऊपर उठने के पीछे का एक रहस्य है!

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि तेज़ गति से चलने वाली हवा में धीमी गति से चलने वाली हवा की तुलना में कम दबाव होता है? जब आप कागज़ के ऊपर से फूंक मारते हैं, तो उसके ऊपर की हवा तेज़ हो जाती है, जिससे कम दबाव बनता है। नीचे की धीमी, भारी हवा तब कागज़ को ऊपर की ओर धकेलती है, जिससे वह उठ जाता है!

सोचिए

हवाई जहाज़ का मुड़ा हुआ आकार उसे उड़ने में कैसे मदद करता है?

उत्तर

हवाई जहाज़ के पंख ऊपर से मुड़े हुए और नीचे से ज़्यादा सपाट होते हैं। जब हवा पंख के ऊपर से गुज़रती है, तो उसे ज़्यादा लंबी दूरी तय करनी पड़ती है, इसलिए वह तेज़ हो जाती है, जिससे कम दबाव बनता है। नीचे की सपाट सतह पर ज़्यादा दबाव वाली हवा तब पंख को ऊपर धकेलती है, जिससे हवाई जहाज़ आसमान में उठ जाता है!

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

हवा मुड़े हुए पंख के ऊपर तेज़ी से क्यों चलती है?

जब हवा मुड़े हुए पंख के सामने टकराती है, तो वह दो रास्तों में बँट जाती है। मुड़े हुए ऊपरी हिस्से से यात्रा करने वाली हवा को सीधे सपाट निचले हिस्से से गुज़रने वाली हवा की तुलना में लंबी दूरी तय करनी पड़ती है, इसलिए उसे पंख के पिछले हिस्से तक एक ही समय में पहुंचने के लिए तेज़ चलना पड़ता है।

क्या मैं घर की अन्य वस्तुओं से बर्नौली का सिद्धांत देख सकता हूँ?

हाँ, एक हेयर ड्रायर और एक पिंग-पोंग गेंद का उपयोग करके देखें! यदि आप हेयर ड्रायर को सीधा ऊपर की ओर करते हैं और उसे चालू करते हैं, तो तेज़ी से चलती हवा एक कम दबाव वाला 'पॉकेट' बनाती है जो गेंद को फँसा लेता है, जिससे वह हवा में तैरती रहती है, भले ही आप ड्रायर को थोड़ा झुका दें।

इस रहस्य की खोज करने वाले वैज्ञानिक कौन थे?

उनका नाम डैनियल बर्नौली था, जो एक प्रतिभाशाली स्विस गणितज्ञ थे जिन्होंने 1738 में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए थे। 'द्रव गतिकी' (fluid dynamics) पर उनके काम ने मनुष्यों को यह समझने में मदद की कि गति में होने पर पानी और हवा दोनों कैसे व्यवहार करते हैं।

क्या यह सिद्धांत पानी के अंदर भी काम करता है?

बिल्कुल! बर्नौली का सिद्धांत सभी द्रवों पर लागू होता है, जिसमें हवा जैसी गैसें और पानी जैसे तरल पदार्थ दोनों शामिल हैं। यह उन कारणों में से एक है जिनकी वजह से पनडुब्बियां और हाइड्रोफॉयल समुद्र में इतनी कुशलता से चल पाते हैं।

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