Physics Fun 1:00

बच्चों के लिए घर्षण (Friction)

1घर्षण क्या है?

घर्षण वह बल है जो तब उत्पन्न होता है जब दो चीज़ें एक-दूसरे से रगड़ती हैं। इसे प्रकृति द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले एक "ब्रेक" की तरह सोचें ताकि दुनिया बहुत ज़्यादा फिसलन भरी न हो जाए! भले ही कोई फर्श शीशे की तरह एकदम चिकना दिखे, लेकिन अगर आप उसे एक शक्तिशाली माइक्रोस्कोप से देखेंगे, तो आपको हज़ारों छोटे-छोटे पहाड़ की चोटियाँ और गहरे गड्ढे दिखाई देंगे। जब दो सतहें छूती हैं, तो ये सूक्ष्म उभार एक-दूसरे से टकराते हैं, जिससे प्रतिरोध पैदा होता है जो वस्तुओं को हमेशा के लिए फिसलने से रोकता है। यही कारण है कि एक गेंद लुढ़कना बंद कर देती है, भले ही आप उसे छू न रहे हों।

2खुरदरी बनाम चिकनी सतहें

घर्षण की मात्रा छूने वाली सामग्री पर निर्भर करती है। खुरदरी सतहों, जैसे कि रोएँदार कालीन या बजरी वाला रास्ता, में बहुत बड़े "उभार" होते हैं जो आसानी से अटक जाते हैं, जिससे उच्च घर्षण पैदा होता है। चिकनी सतहों, जैसे बर्फ या पॉलिश की हुई बॉलिंग लेन, में बहुत छोटे उभार होते हैं, जिससे बहुत कम प्रयास से चीज़ें फिसल सकती हैं। वास्तव में, यदि बिल्कुल भी घर्षण नहीं होता, तो आप चल नहीं पाते; आपके पैर ठीक वैसे ही फिसल जाते जैसे आप किसी बड़े केले के छिलके पर हों! इंजीनियर मशीनों को बेहतर बनाने के लिए घर्षण को बढ़ाने या घटाने के तरीके का अध्ययन करने में बहुत समय लगाते हैं।

3हमें घर्षण की आवश्यकता क्यों है?

घर्षण केवल खिलौना कारों को रोकने के लिए नहीं है; यह हमें हर दिन सुरक्षित रखता है। साइकिल के ब्रेक पहिये को दबाकर काम करते हैं ताकि घर्षण पैदा हो, जो गतिज ऊर्जा को गर्मी में बदल देता है। आप अपने हाथों को तेज़ी से रगड़कर इस गर्मी को महसूस कर सकते हैं! इंजीनियर कार के टायरों को गहरे खाँचों (जिन्हें ट्रेड कहा जाता है) के साथ डिज़ाइन करते हैं ताकि बारिश वाली सड़कों पर घर्षण बढ़ जाए और कारें फिसलें नहीं। इस "चिपचिपे" बल के बिना, हम पेंसिल नहीं पकड़ सकते, कुर्सी पर फिसले बिना बैठ नहीं सकते, या अपने जूते के फीते भी नहीं बाँध सकते। यह वह छिपी हुई पकड़ है जो हमारी पूरी दुनिया को एक साथ रखती है!

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परिचय

आपके खिलौना कार को धक्का देने के बाद क्या रोकता है, या आपको किसी पहाड़ी से बहुत तेज़ी से फिसलने से क्या बचाता है? यह एक अदृश्य बल है जिसे घर्षण कहते हैं! घर्षण वह गुप्त हीरो है जो हमें चलने, दौड़ने और कारों को सुरक्षित रूप से रोकने में मदद करता है, यह हमेशा चीज़ों को धीमा करने और पकड़ प्रदान करने के लिए काम करता है।

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि घर्षण इसलिए होता है क्योंकि हर सतह, यहाँ तक कि बहुत चिकनी सतहों पर भी, छोटे-छोटे उभार और गड्ढे होते हैं जो एक-दूसरे से टकराते हैं? ये छोटी-छोटी रुकावटें प्रतिरोध पैदा करती हैं, जिससे चीज़ों का फिसलना मुश्किल हो जाता है। सतह जितनी खुरदरी होती है, घर्षण उतना ही अधिक होता है, जैसे कालीन पर!

सोचिए

पॉलिश किए हुए फर्श पर खिलौना कार को धक्का देना कालीन की तुलना में आसान क्यों है?

उत्तर

पॉलिश किए हुए फर्श पर खिलौना कार को धक्का देना आसान होता है क्योंकि वहाँ घर्षण कम होता है। कालीनों में बहुत अधिक छोटे रेशे होते हैं जो कार के पहियों से रगड़ खाते हैं, जिससे अधिक प्रतिरोध पैदा होता है और यह चिकनी फर्श की तुलना में तेज़ी से धीमा हो जाता है, जिसमें कम उभार होते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या इंसान घर्षण के बिना रह सकते हैं?

नहीं, घर्षण के बिना जीना लगभग असंभव होगा! हम चल नहीं पाते क्योंकि हमारे पैरों को ज़मीन से धक्का देने के लिए पकड़ नहीं मिलती, और कारें शुरू या बंद नहीं हो पातीं। पानी का गिलास पकड़ने जैसे सरल काम भी असंभव होते क्योंकि वह हमारी उंगलियों से फिसल जाता।

हमारे हाथ आपस में रगड़ने पर गर्म क्यों हो जाते हैं?

जब आप अपने हाथों को रगड़ते हैं, तो आपकी हथेलियों के बीच का घर्षण गतिज ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में बदल देता है, जिसे हम गर्मी के रूप में महसूस करते हैं। आपकी त्वचा पर मौजूद छोटे-छोटे उभार तेज़ी से एक-दूसरे से टकराते और छूटते हैं, जिससे प्रतिरोध पैदा होता है। यह वही वैज्ञानिक सिद्धांत है जिसका उपयोग जीवन रक्षक आग जलाने के लिए दो लकड़ियों को आपस में रगड़ने में करते हैं!

बर्फ घास की तुलना में इतना अधिक फिसलन भरा क्यों होता है?

बर्फ इसलिए फिसलन भरी होती है क्योंकि यह बहुत चिकनी होती है और अक्सर इसके ऊपर पानी की एक पतली परत होती है, जो स्नेहक (lubricant) की तरह काम करके घर्षण को कम करती है। चूँकि बर्फ की सतह पर खुरदरी घास की तुलना में टकराने वाले सूक्ष्म उभार बहुत कम होते हैं, इसलिए आपको फिसलने से रोकने वाला प्रतिरोध बहुत कम होता है।

क्या पानी या हवा में भी घर्षण होता है?

हाँ, पानी और हवा जैसे तरल पदार्थों में भी घर्षण होता है, और इसे आमतौर पर 'खींच' (drag) या 'वायु प्रतिरोध' कहा जाता है। जब कोई हवाई जहाज आसमान में उड़ता है या मछली समुद्र में तैरती है, तो उन्हें हवा या पानी के अणुओं को धकेलना पड़ता है जो उन्हें धीमा करने की कोशिश करते हैं। इसीलिए तेज़ वस्तुओं को अक्सर 'सुव्यवस्थित' (streamlined) बनाया जाता है ताकि वे कम घर्षण के साथ हवा को काट सकें।

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