Physics Fun 1:00

बच्चों के लिए लट्टू का जादू

1घुमाव की गुप्त शक्ति

क्या आपने कभी सोचा है कि घूमता हुआ लट्टू गुरुत्वाकर्षण को कैसे धता बताता है? जब कोई वस्तु बिल्कुल स्थिर होती है, तो हल्का सा धक्का भी उसे गिरा सकता है, लेकिन जब वह तेज़ी से घूमती है, तो उसमें 'अदृश्य मांसपेशी' जैसी चीज़ विकसित हो जाती है जिसे जाइरोस्कोपिक स्थिरता कहते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि वस्तु एक अदृश्य रेखा के चारों ओर घूमती है जिसे अक्ष (Axis) कहते हैं। जब तक खिलौना अपनी गति बनाए रखता है, तब तक वह एक बल पैदा करता है जो उसे झुकने का विरोध करता है। वास्तव में, कुछ पेशेवर लट्टू 10,000 चक्कर प्रति मिनट से अधिक की गति तक पहुँच सकते हैं, जिससे अगर आप उन्हें गिराने की कोशिश करें तो वे लगभग चट्टान की तरह मज़बूत महसूस होते हैं!

2कोणीय संवेग और संतुलन

यह सारा जादू एक बड़े विज्ञान शब्द पर निर्भर करता है: कोणीय संवेग (एंगुलर मोमेंटम)। संवेग को गति की 'ताकत' या ऊर्जा समझें। जैसे एक भारी गेंदबाजी गेंद को लेन पर लुढ़कते हुए रोकना मुश्किल होता है, वैसे ही तेज़ी से घूम रही चीज़ की दिशा बदलना मुश्किल होता है। यही कारण है कि एक बार जब आप चलना शुरू कर देते हैं तो आप बिना गिरे साइकिल चला पाते हैं! वे घूमते हुए पहिये विशाल जाइरोस्कोप की तरह काम करते हैं। आप जितनी तेज़ी से पैडल मारते हैं, उतना अधिक कोणीय संवेग पैदा करते हैं, जो आपके पहियों को बिल्कुल सीधा रहने में मदद करता है, भले ही आप रास्ते में किसी छोटे गड्ढे से टकरा जाएँ।

3खेल के कमरों से लेकर गहरे अंतरिक्ष तक

जाइरोस्कोपिक स्थिरता केवल खिलौनों के लिए नहीं है; यह खोजकर्ताओं के लिए सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है! वैज्ञानिक अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) को सही दिशा में इंगित रखने के लिए उच्च तकनीक वाले जाइरोस्कोप का उपयोग करते हैं, जबकि वह पृथ्वी के चारों ओर 17,500 मील प्रति घंटे की रफ्तार से घूम रहा होता है। इन घूमते हुए सेंसरों के बिना, उपग्रह नियंत्रण से बाहर होकर पृथ्वी से अपना संपर्क खो देंगे। आपके हाथ में मौजूद स्मार्टफोन में भी एक छोटा इलेक्ट्रॉनिक जाइरोस्कोप होता है। यह महसूस करता है कि आप अपने फोन को कब घुमाते हैं ताकि वह स्क्रीन को तुरंत पोर्ट्रेट से लैंडस्केप मोड में बदल सके!

वीडियो प्रतिलिपि

परिचय

क्या आपने कभी सोचा है कि एक घूमता हुआ लट्टू एक छोटे से नुकीले सिरे पर इतनी खूबसूरती से कैसे संतुलन बना लेता है, भले ही वह झुका हुआ हो? यह अद्भुत संतुलन वाला करतब एक अविश्वसनीय भौतिकी सिद्धांत के कारण होता है जिसे जाइरोस्कोपिक स्थिरता कहते हैं। यही वह जादू है जो साइकिलों को सीधा रखता है और रॉकेटों को सही रास्ते पर बने रहने में मदद करता है!

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि घूमती हुई वस्तु उसी दिशा में घूमती रहना चाहती है जिस दिशा से उसने घूमना शुरू किया था? इसे कोणीय संवेग (एंगुलर मोमेंटम) कहते हैं। जितनी तेज़ी से यह घूमता है, यह उतना ही स्थिर हो जाता है, और उस किसी भी बल का विरोध करता है जो इसकी दिशा बदलने या इसे डगमगाने की कोशिश करता है, जैसे कि एक अदृश्य ढाल।

सोचिए

फ्रिसबी को घुमाने से उसे सीधा उड़ने और पलटने से रोकने में कैसे मदद मिलती है?

उत्तर

जब आप फ्रिसबी घुमाते हैं, तो वह एक जाइरोस्कोप की तरह काम करती है! घूमने वाली गति उसे जाइरोस्कोपिक स्थिरता देती है, जो उसे डगमगाने से रोकने और हवा में सपाट तथा स्थिर रखने में मदद करती है। यह उसे बिना घूमे उड़ने की तुलना में कहीं ज़्यादा दूर और सीधा फिसलने देती है, जिससे वह सही तरीके से उड़ पाती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

जब मैं चलना बंद कर देता हूँ तो मैं अपनी साइकिल से क्यों गिर जाता हूँ?

जब आपकी साइकिल के पहिये घूमना बंद कर देते हैं, तो वे अपना कोणीय संवेग और जाइरोस्कोपिक स्थिरता खो देते हैं। बिना उस घूमने वाली शक्ति के जो साइकिल को सीधा रखती है, गुरुत्वाकर्षण आसानी से आपको किनारे की ओर खींच लेता है। जब तक आप तेज़ी से पैडल मारते रहते हैं, पहिये स्टेबलाइज़र की तरह काम करते हैं जो पलटने का विरोध करते हैं।

रॉकेट अपने रास्ते पर बने रहने के लिए जाइरोस्कोप का उपयोग कैसे करते हैं?

रॉकेटों में आंतरिक जाइरोस्कोप होते हैं जो एक सुपर-सटीक कम्पास की तरह काम करते हैं। चूँकि एक घूमता हुआ जाइरोस्कोप हमेशा एक ही दिशा में इंगित करना चाहता है, रॉकेट का कंप्यूटर बता सकता है कि अंतरिक्ष यान गलत तरीके से झुक रहा है या नहीं। फिर यह अपने रास्ते को ठीक करने और अंतरिक्ष की ओर ट्रैक पर बने रहने के लिए छोटे थ्रस्टर्स का उपयोग करता है।

अगर लट्टू किसी छोटे गड्ढे से टकराता है तो क्या होता है?

अगर लट्टू किसी गड्ढे से टकराता है, तो आप देख सकते हैं कि वह एक वृत्त में डगमगाने लगता है; वैज्ञानिक इसे 'प्रीसेशन' कहते हैं। अपनी जाइरोस्कोपिक स्थिरता के कारण, लट्टू गड्ढे का विरोध करता है और तुरंत गिरने के बजाय सीधा रहने की कोशिश करता है। यह तब तक डगमगाता रहेगा जब तक कि उसकी गति इतनी कम न हो जाए कि वह आखिरकार गिर जाए।

क्या मेरे फ़ोन के अंदर जाइरोस्कोप होते हैं?

हाँ, लगभग हर आधुनिक स्मार्टफोन में उसके सर्किट बोर्ड में एक छोटा माइक्रो-जाइरोस्कोप लगा होता है! यह सेंसर बिल्कुल मापता है कि आप डिवाइस को कैसे पकड़े हुए हैं, घूर्णन को मापकर। इसी तरह आपका फोन जानता है कि स्क्रीन का ओरिएंटेशन बदलना है या आप सिर्फ़ अपने हाथों को झुकाकर रेसिंग गेम में स्टीयरिंग को नियंत्रित करते हैं!

और वीडियो देखें

विज्ञान, इतिहास, जानवरों और बहुत कुछ के बारे में मज़ेदार शैक्षिक वीडियो देखें।

सभी वीडियो देखें
Audience Debug