हाथों से सीखें भौतिकी! DIY चल पुली से ‘कार्य के सिद्धांत’ को समझें और छात्रों को मंत्रमुग्ध करें!
नमस्ते, मैं कुवाको केन हूँ, आपका साइंस ट्रेनर। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है।
विज्ञान के सभी शिक्षकों को मेरा नमस्कार! आज मैं आपके लिए एक ऐसा मज़ेदार आईडिया लेकर आया हूँ जिससे आपके छात्र हैरान रह जाएंगे। हम घर की साधारण चीज़ों से एक ‘मूवेबल पुली’ (चलायमान घिरनी) बनाएंगे। अक्सर जब हम किताबों में पढ़ाते हैं कि “मूवेबल पुली के इस्तेमाल से ताकत आधी हो जाती है”, तो छात्रों का रिएक्शन कुछ खास नहीं होता। इसका कारण यह है कि लैब की छोटी घिरनियों से 100-200 ग्राम का भार उठाने पर वह अंतर महसूस ही नहीं होता। साथ ही, हर छात्र के लिए महंगे उपकरण खरीदना भी बजट के बाहर होता है।
लेकिन चिंता न करें! आज मैं आपको सिर्फ 200 रुपये में एक बड़ी मूवेबल पुली बनाने का तरीका बताऊंगा जिसे उठाकर छात्र कहेंगे, “अरे वाह, यह तो बहुत हल्का है!” इस प्रयोग से भौतिक विज्ञान (Physics) की क्लास न केवल दिलचस्प होगी, बल्कि छात्र इसे गहराई से समझ भी पाएंगे।
विज्ञान की रेसिपी
इस प्रयोग का असली राज एक ऐसी चीज़ है जो आपको किसी भी हार्डवेयर की दुकान पर मिल जाएगी। वह है—दरवाजों या खिड़कियों में लगने वाले पहिये (rollers)। इसके दो पीस आपको बहुत ही कम दाम में मिल जाएंगे।
तैयारी के लिए चीज़ें
दरवाजों या स्लाइडिंग खिड़कियों में लगने वाले पहिये (हार्डवेयर की दुकान पर आसानी से उपलब्ध)
इसके अलावा हमें चाहिए: सूती धागा (kite string), एक खाली प्लास्टिक बोतल, रेत और पानी।
बनाने का तरीका
① पहिये की दिशा जांचें
यह हिस्सा ऊपर की तरफ रहेगा।
② मूवेबल पुली तैयार करना
वजन बनाने के लिए, प्लास्टिक की बोतल में रेत और पानी भरें ताकि पुली के साथ इसका कुल वजन 1 किलो (यानी लगभग 10N) हो जाए। इतना वजन होने पर छात्र फर्क को साफ महसूस कर पाएंगे।
अब पुली को असेंबल करते हैं:
पहिये के किनारे वाले छेद से धागा निकालें,
और उसे अच्छी तरह बांध दें।
अब धागे के दूसरे सिरे को बोतल के गले पर बांधें।
सुनिश्चित करें कि पुली सीधी रहे, इसके लिए धागे को संतुलित करके बांधें।
अंत में, एक मुख्य धागे को पहिये के ऊपर से गुजारें। धागे के एक सिरे को किसी स्टैंड या हुक से बांध दें और दूसरा सिरा आपके हाथ में रहेगा।
प्रयोग शुरू करते हैं!
सबसे पहले, बिना पुली के बोतल को सीधे स्प्रिंग बैलेंस (spring balance) से उठाकर देखें। वजन 1 किलो है, तो सुई 10N पर होगी।
फोटो में आप देख सकते हैं कि यह बिल्कुल 10N दिखा रहा है।
अब, हमारी बनाई हुई मूवेबल पुली का जादू देखें!
हैरानी की बात है! स्प्रिंग बैलेंस अब सिर्फ 5N दिखा रहा है।
यह ताकत आधी क्यों हुई? अगर आप गौर से देखें तो यह बहुत आसान है। वजन को अब दो हिस्से संभाल रहे हैं: एक आप (स्प्रिंग बैलेंस के जरिए) और दूसरा वह हुक या “छत” जिससे धागा बंधा है। जब छात्र खुद धागे का एक सिरा पकड़ेंगे, तो उन्हें समझ आएगा कि वे भारी वजन को कितनी आसानी से उठा पा रहे हैं।
इस तरह के पुली सेट अगर आप क्लास में पर्याप्त संख्या में रखें, तो हर बच्चा खुद प्रयोग करके सीख पाएगा।
इस प्रयोग के माध्यम से छात्रों को यह सिखाएं कि “मूवेबल पुली ताकत को तो आधा कर देती है, लेकिन उसके बदले हमें धागा दोगुना लंबा खींचना पड़ता है।” यही ‘काम का सिद्धांत’ (Work Principle) है।
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