भारी बॉलिंग बॉल पानी में क्यों तैरती है? विज्ञान का ऐसा रहस्य जो आपकी सोच बदल देगा!

साइंस ट्रेनर कुवाको केन हूँ। हर दिन एक नया प्रयोग है!

गेंद तैरेगी या डूबेगी, चुनौती!

इस बार, मैंने चार तरह की गेंदें तैयार की हैं: गोल्फ बॉल, लैक्रोस बॉल, सॉफ्टबॉल (नरम बेसबॉल), और बॉलिंग बॉल। तो, आपके अनुसार इनमें से कौन सी गेंद पानी पर तैरेगी? मन ही मन में अनुमान लगाइए। सोचने का समय शुरू!!

जवाब… इसे असल में आज़माने का नतीजा इस वीडियो में है।

अरे वाह! पानी पर तैरने वाली गेंदें थीं, सॉफ्टबॉल (नरम बेसबॉल) और बॉलिंग बॉल! क्या आपका अनुमान सही निकला?

“क्या?! बॉलिंग बॉल इतनी भारी होकर भी तैर गई!” मुझे लगता है कि आपमें से बहुत से लोग हैरान हो रहे होंगे। और हाँ, “भारी होकर भी तैरना” यही तो इस प्रयोग का सबसे दिलचस्प पहलू है। यह नतीजा हमारी सहज समझ के विपरीत है और हमें बताता है कि “वजन” और “तैरने या डूबने” के बीच का संबंध वास्तव में बहुत गहरा है।

※ यह प्रयोग मुझे श्रीमान ओ. ने सिखाया था। उन्होंने खुद एक बॉलिंग बॉल का इंतजाम करके इसे आज़माया, जिस पर मैं सचमुच हैरान था।

सिर्फ ‘वजन’ नहीं! उत्प्लावन बल (Buoyancy) का रहस्य

बॉलिंग बॉल का उपयोग करना ही इसकी खासियत है। दरअसल, बॉलिंग बॉल का वजन “पाउंड (pound)” में मापा जाता है, लेकिन पाउंड के आधार पर कुछ गेंदें तैरती हैं और कुछ नहीं तैरती हैं। एक ही बॉलिंग बॉल होने के बावजूद, वजन या वजन के मुकाबले उसका आयतन (Volume) अलग-अलग होने पर, उत्प्लावन बल (तैरने की क्षमता) बदल जाता है।

बॉलिंग बॉलें, दिखने में लगभग एक जैसी होती हैं, पर उनके वजन (पाउंड) में काफी अंतर होता है, है ना? ऐसा इसलिए है क्योंकि गेंद के अंदर की सामग्री का घनत्व (Density) बदलकर वजन को समायोजित किया जाता है।

बॉलिंग बॉल का व्यास लगभग 21.8 सेंटीमीटर (परिधि लगभग 68.6 सेंटीमीटर) तय होता है। इसलिए, गेंद का “आयतन” हर पाउंड की गेंद के लिए लगभग स्थिर रहता है। नीचे दी गई तालिका में, सामान्य पाउंड की बॉलिंग बॉलों के लिए, उनके द्रव्यमान (Mass) और उससे गणना किए गए घनत्व की तुलना की गई है।

बॉलिंग बॉल: पाउंड के अनुसार द्रव्यमान, आयतन और घनत्व की तुलना सारणी

पाउंड (Pound) द्रव्यमान (किलो) [Mass (kg)] आयतन (सेमी³) [Volume (cm³)] घनत्व (ग्राम/सेमी³) [Density (g/cm³)]
6 लगभग 2.72 लगभग 5425 लगभग 0.50
8 लगभग 3.63 लगभग 5425 लगभग 0.67
10 लगभग 4.54 लगभग 5425 लगभग 0.84
12 लगभग 5.44 लगभग 5425 लगभग 1.00
14 लगभग 6.35 लगभग 5425 लगभग 1.17
15 लगभग 6.80 लगभग 5425 लगभग 1.25
16 लगभग 7.26 लगभग 5425 लगभग 1.34
इस घटना को समझने की कुंजी सीधे तौर पर “घनत्व” और “उत्प्लावन बल” है। कोई वस्तु पानी पर तैरेगी या डूबेगी, यह केवल उसके वजन से नहीं, बल्कि “घनत्व” से तय होता है। घनत्व का मतलब है आयतन के हिसाब से द्रव्यमान (वजन)। सीधे शब्दों में कहें तो, यह इस बात का माप है कि “कोई चीज़ कितनी कसकर भरी हुई है या कितनी खोखली”। यदि घनत्व पानी से कम है, तो वह तैरेगी, और यदि घनत्व पानी से अधिक है, तो वह डूब जाएगी।

बॉलिंग बॉल, भले ही दिखने में भारी हो, लेकिन कुछ गेंदों के अंदर हवा की जगह (खोखलापन) होती है या सामग्री के मिश्रण में बदलाव किया जाता है, जिससे उनका घनत्व पानी से कम होता है, इसलिए वे तैरती हैं। दूसरी ओर, गोल्फ बॉल और लैक्रोस बॉल, भले ही छोटी हों, लेकिन अंदर से पूरी तरह भरी हुई होती हैं, और उनका घनत्व पानी से अधिक होता है, इसलिए वे डूब जाती हैं।

इस तरह, सिर्फ़ रोज़मर्रा की चीज़ों के साथ एक बड़े पैमाने पर प्रयोग करने से ही, विज्ञान के इतने मज़ेदार और दिलचस्प रहस्य सामने आ जाते हैं। आप भी अपने आसपास की चीज़ों के साथ “क्या यह तैरेगी? या डूबेगी?” यह आज़मा कर देखिए। निश्चित रूप से, वहाँ एक नई खोज आपका इंतज़ार कर रही होगी!

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