कुतूहल अध्याय 8 अन्वेषणात्मक परियोजनाएँ

क्या बनाना है: प्राचीन घटिका यंत्र की प्रतिकृति — तली में एक महीन छिद्र वाला कटोरा, जिसे बाल्टी के जल पर तैराया जाता है। जल धीरे-धीरे भीतर आता है, कटोरा भरता है और अंततः डूब जाता है। उसे निकालकर पुनः तैराया जाता है और प्रत्येक डूबना एक घटी दर्शाता है।

विधि

1. जल से भरी एक बड़ी टब या बाल्टी और एक हल्का धातु या प्लास्टिक का कटोरा (कटोरी) लीजिए।
2. पिन या पतली कील से तली के ठीक बीच में एक महीन छिद्र बनाइए।
3. कटोरे को धीरे से जल पर तैराइए ताकि किनारे से जल भीतर न जाए। उसी क्षण घड़ी चालू कीजिए।
4. कटोरा जिस समय डूबे, वह समय तालिका में अभिलेखित कीजिए।
5. बड़े छिद्र, छोटे छिद्र तथा भिन्न आमाप के कटोरों के साथ इसे दोहराइए।

भाग 1 — नाड़ी स्पंदन दर का मापन

1. अपने दाहिने हाथ की पहली दो अँगुलियाँ (अंगूठा नहीं) मित्र की बाईं कलाई के भीतरी भाग पर, अंगूठे के आधार के नीचे रखिए और हल्का-सा दबाइए जब तक स्पंदन अनुभव न हो।
2. घड़ी से 30 s तक स्पंदन गिनिए और 2 से गुणा कीजिए। तीन बार दोहराकर औसत लीजिए।
3. प्रत्येक मित्र का पाठ्यांक पहले शांत बैठे हुए और फिर 20 बार रस्सी कूदने या थोड़ा दौड़ने के बाद अभिलेखित कीजिए।

भाग 2 — नाड़ी को घड़ी की तरह उपयोग करना। यदि आपकी नाड़ी दर 72 प्रति मिनट है तो एक स्पंदन ≈ 60 ÷ 72 = 0.83 s का होता है। जहाँ विराम-घड़ी उपलब्ध न हो वहाँ इससे समय मापिए: कागज का हवाई जहाज कितनी देर हवा में रहा, मित्र ने 50 m दौड़ने में कितने स्पंदन लिए, लोलक के 10 दोलनों में कितने स्पंदन हुए।

नमूना कहानी: 'कलाई में घड़ी लेकर घूमने वाला लड़का'। विद्यालय की खेल-प्रतियोगिता के दिन कबीर अपनी घड़ी घर भूल आता है। उसकी सहेली 100 m दौड़ने वाली है और समय मापने वाला कोई नहीं। कबीर को यह अध्याय याद आता है — वह दो अँगुलियाँ अपनी कलाई पर रखकर गिनता है और सीटी से समापन रेखा तक 10 स्पंदन गिनता है। घर आकर वह अपनी नाड़ी दर 72 प्रति मिनट मापता है, 10 × 0.83 = 8.3 s का परिकलन करता है और समझ जाता है कि सहेली ने विद्यालय का कीर्तिमान तोड़ दिया है। पर उसे यह भी पता चलता है कि गैलीलियो की विधि क्यों छोड़ दी गई — दौड़ के समय उत्साह में उसका अपना हृदय तेज धड़क रहा था, अर्थात उसकी 'घड़ी' तेज चल रही थी।

दोहराइए और तुलना कीजिए। पहले पुरानी विधि से पाँच पाठ्यांक लीजिए और फिर उपर्युक्त नियंत्रणों के साथ पाँच, और दोनों को साथ रखिए:

हाँ — झूला एक बड़ा लोलक ही है। जंजीरें धागे का काम करती हैं, बैठा हुआ बच्चा गोलक है और ऊपर लगा ढाँचा दृढ़ आधार।

क्या कीजिए: झूले को एक बार हल्का-सा धक्का दीजिए, गति स्थिर होने दीजिए, फिर 10 दोलनों (प्रत्येक दोलन = जाकर उसी ओर वापस आना) का समय मापकर 10 से भाग दीजिए।

निष्कर्ष

• एक ही झूले पर अलग-अलग भार के बच्चे बैठें तो दोलनकाल लगभग समान ही रहता है — ठीक वैसे ही जैसे क्रियाकलाप 8.2 में गोलक के द्रव्यमान से कोई अंतर नहीं पड़ा था।
• अलग-अलग लंबाई के झूलों में दोलनकाल स्पष्ट रूप से बदलता है: झूला जितना लंबा, दोलनकाल उतना अधिक। ऊँचा झूला धीमे झूलता है, छोटा झूला शीघ्र।