Class 8 Science Chapter 9 घर्षण में हम घर्षण, स्थैतिक घर्षण और सर्पी घर्षण को सरल भाषा में समझते हैं। ये बल दो सतहों के बीच गति का विरोध करते हैं। इस अध्याय में friction के प्रकार, कारण, उदाहरण और घर्षण को बढ़ाने–घटाने के उपाय भी शामिल हैं।
घर्षण (Friction)
घर्षण वह बल है जो दो सतहों के संपर्क में आने पर एक-दूसरे के विरुद्ध काम करता है। जब भी कोई वस्तु किसी सतह पर सरकती है या चलती है,
सतहों की सूक्ष्म अव्यवस्थाएँ (roughness) और परमाणु-आकर्षण के कारण घर्षण उत्पन्न होता है। घर्षण हमेशा गति के विरुद्ध दिशा में लगता है
और यह रोज़मर्रा के कई अनुभवों — जैसे चलने, लिखने, ब्रेक लगाने और किसी चीज़ को पकड़ने — में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
- प्रकार: मुख्यतः स्थैतिक घर्षण (जब वस्तु स्थिर है) और गतिज घर्षण (जब वस्तु चल रही है) होते हैं।
- जरूरी बातें: घर्षण चलने/रुकने दोनों में मदद करता है — पैरों से चलने में सहायक, पर मशीनों में ऊर्जा खोने का कारण भी।
- उदाहरण: मिट्टी पर चलना, कागज़ पर पेंसिल से लिखना, और ब्रेक लगाने पर कार का रुकना।
इस अध्याय में हम घर्षण के कारण, प्रकार, प्रभावित करने वाले कारक और दैनिक जीवन में इसके लाभ-हानि पर विस्तार से पढ़ेंगे।
घर्षण को प्रभावित करने वाले कारक
घर्षण कई कारणों से बढ़ता–घटता है, जिनमें सतह की प्रकृति, दाब, सामग्री, तथा स्नेहक का उपयोग मुख्य हैं।
1. सतह की प्रकृति (Nature of Surfaces)
सतहों की खुरदरापन या चिकनापन घर्षण को सबसे अधिक प्रभावित करता है।
खुरदरी सतह → अधिक घर्षण
चिकनी सतह → कम घर्षण
2. दाब या अभिलंब बल (Normal Force)
जितना अधिक आप दो सतहों को दबाते हैं, उनका संपर्क उतना अधिक बढ़ता है और घर्षण भी बढ़ जाता है।
इसलिए भारी वस्तु को खींचना हल्की वस्तु की तुलना में कठिन होता है।
3. स्नेहक का उपयोग (Use of Lubricants)
तेल, ग्रीस या ग्रेफाइट सतहों के बीच पतली परत बनाते हैं जिससे सीधा संपर्क कम होता है और घर्षण घट जाता है।
4. सामग्री के गुण (Material of Surfaces)
कुछ सामग्री एक-दूसरे के साथ अधिक आकर्षण बल बनाती हैं, जिससे घर्षण बढ़ जाता है।
जैसे: रबर और सड़क के बीच अधिक घर्षण होता है।
5. स्थैतिक और गतिज घर्षण
स्थैतिक घर्षण (जब वस्तु स्थिर है) हमेशा गतिज घर्षण (चलती वस्तु) से अधिक होता है।
इसलिए किसी वस्तु को शुरू में चलाना कठिन लगता है, लेकिन चलने के बाद आसान।
इन सभी कारकों को समझकर हम घर्षण को आवश्यकता अनुसार बढ़ा या घटा सकते हैं।
कमानीदार तुला (Spring Balance)
कमानीदार तुला एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग वस्तु पर लगने वाले बल या उसके भार को मापने के लिए किया जाता है। इसमें एक धातु की कमान (स्प्रिंग) लगी होती है जो भार लगाने पर खिंचती है और पैमाने पर रीडिंग दिखाती है।
कमानीदार तुला कैसे काम करता है?
जब किसी वस्तु को स्प्रिंग से लटकाया जाता है, तो वजन के कारण स्प्रिंग खिंचता है। यह खिंचाव पैमाने (Scale) पर न्यूटन या ग्राम में प्रदर्शित होता है।
उपयोग
- वजन मापने के लिए
- बल (Force) मापने के लिए
- प्रयोगशाला में छोटे-छोटे उपकरणों के भार जानने के लिए
घर्षण के व्यावहारिक उदाहरण (Practical Examples of Friction)
| उदाहरण | किस प्रकार का घर्षण | कैसे कार्य करता है? |
|---|---|---|
| चलते समय पैरों और जमीन के बीच घर्षण | स्थैतिक घर्षण | फिसलने से रोकता है और चलने में सहायता करता है। |
| कार का ब्रेक लगाना | गतिज घर्षण | ब्रेक पैड और पहिये के बीच घर्षण से वाहन रुकता है। |
| पेंसिल से कागज़ पर लिखना | स्थैतिक + गतिज घर्षण | घर्षण के कारण ग्रेफाइट कागज़ पर चिपकता है और अक्षर बनते हैं। |
| सड़क पर वाहन के टायर का पकड़ बनाना | स्थैतिक घर्षण | वाहन को फिसलने से रोकता है और नियंत्रण बनाए रखता है। |
| किसी डिब्बे को ज़मीन पर खींचना | गतिज घर्षण | डिब्बा सतह के खुरदुरेपन के कारण रुकावट महसूस करता है। |
| सुई और धागे को पकड़ने में उंगलियों की पकड़ | स्थैतिक घर्षण | उंगलियों और वस्तु के बीच घर्षण पकड़ बनाने में मदद करता है। |
| चिपकने वाली रबर इरेज़र से लिखाई मिटाना | गतिज घर्षण | घर्षण के कारण कागज़ से ग्रेफाइट हट जाता है। |
घर्षण हानिकारक परंतु अनिवार्य
घर्षण हमारे जीवन में एक ऐसा बल है जो कई स्थितियों में हानिकारक भी होता है और कई स्थितियों में अनिवार्य भी।
हमें न तो इसे पूरी तरह समाप्त किया जा सकता है और न ही इसकी पूरी तरह आवश्यकता समाप्त हो सकती है।
इसलिए घर्षण को उचित स्तर पर बनाए रखना ही सबसे उपयोगी है।
घर्षण क्यों हानिकारक है?
- मशीनों में ऊर्जा का एक हिस्सा घर्षण के कारण गर्मी में बदल जाता है, जिससे ऊर्जा की हानि होती है।
- वाहनों के टायर घर्षण से जल्दी घिस जाते हैं।
- चलती वस्तुएँ जैसे मोटर, पंखे, पुर्जे आदि घर्षण के कारण घिसते और खराब होते हैं।
- घर्षण से आवाज़ उत्पन्न होती है जो कई बार अवांछित होती है।
घर्षण क्यों अनिवार्य है?
- चलने के लिए पैरों और जमीन के बीच घर्षण आवश्यक है।
- वाहनों की सड़क पर पकड़ (Grip) घर्षण से बनती है।
- ब्रेक लगाने पर वाहन घर्षण से ही रुकता है।
- पेंसिल से लिखना तथा इरेज़र से मिटाना घर्षण के कारण संभव है।
- वस्तु को पकड़ने के लिए उंगलियों की पकड़ भी घर्षण पर निर्भर करती है।
इस प्रकार घर्षण हमारे दैनिक जीवन में एक दोधारी बल है—कुछ परिस्थितियों में समस्याएँ उत्पन्न करता है, तो कुछ स्थितियों में आवश्यक कार्यों को संभव बनाता है।
घर्षण — तीन व्यावहारिक उदाहरण और व्याख्या
नीचे दिए गए उदाहरण रोज़मर्रा के ऐसे सजीव उदाहरण हैं जहाँ घर्षण महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
| उदाहरण | घर्षण का प्रकार | व्याख्या |
|---|---|---|
| खिलाड़ी के जूते (क्रीड़ा) | स्थैतिक/गतिज घर्षण | जूते और खेल के मैदान (या कोर्ट) के बीच घर्षण खिलाड़ी को फिसले बिना तेज़ी से घूमने, रुकने और दिशा बदलने में मदद करता है। सही घर्षण से पकड़ (grip) बेहतर होती है; बहुत कम हो तो फिसलन, बहुत ज़्यादा हो तो गति कम होने या चोट का खतरा। |
| हाथों को रगड़ना | गतिज घर्षण | दो हथेलियों को आपस में तेज़ी से घिसने पर उनकी सतहों के बीच घर्षण बढ़ता है। घर्षण काम ऊर्जा को गर्मी में बदल देता है — इसलिए हाथ गरम महसूस होते हैं। यह शरीर का स्वाभाविक तरीका है ताप पैदा करने का। |
| माचिस का जलना (रगड़कर) | गतिज घर्षण + रसायनिक उष्मा (friction-initiated) | माचिस की तीक्ष्ण सतह पर बॉक्स से तेज़ी से रगड़ने पर घर्षण से गर्मी उत्पन्न होती है जो माचिस की सिर पर लगे रासायनिक पदार्थ (oxidizer) को प्रज्वलित कर देता है। यहाँ घर्षण ने रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए आवश्यक प्रारंभिक ऊष्मा प्रदान की। |
इन उदाहरणों से स्पष्ट है कि घर्षण कभी लाभ देता है (जैसे खेल में पकड़, हाथों की गर्मी) और कभी नियंत्रित न किए जाने पर हानिकारक भी हो सकता है — परंतु रोज़मर्रा के कई कामों के लिए यह अनिवार्य है।
घर्षण को घटाना और बढ़ाना
घर्षण को परिस्थितियों के अनुसार कम या अधिक किया जाता है। जब मशीनों और गतिमान भागों में ऊर्जा की हानि कम करनी होती है तब घर्षण घटाया जाता है; वहीं पकड़ (Grip) या नियंत्रण बढ़ाना हो तो घर्षण बढ़ाया जाता है।
घर्षण कैसे घटाया जाता है?
- सतहों को चिकना बनाकर – मशीनों में सतहों को पॉलिश किया जाता है।
- चिकनाई (Lubrication) लगाकर – तेल, ग्रीस, ग्रेफाइट लगाने से घर्षण कम हो जाता है।
- बॉल बेयरिंग का उपयोग – पहियों और मशीनों में धातु के गोल बॉल घूमने से घर्षण काफी कम हो जाता है।
- हवाई जहाज का तिरछा आकार – वायु घर्षण कम करने के लिए streamlined shape बनाते हैं।
- हवा या पानी में चलने वाली वस्तुओं का आकार – कार, नाव, सबमरीन आदि को सुडौल बनाकर घर्षण कम किया जाता है।
घर्षण कैसे बढ़ाया जाता है?
- सतहों को खुरदुरा बनाकर – सड़क की सतह या जूतों के तलवों पर पैटर्न घर्षण बढ़ाते हैं।
- विशेष डिजाइन वाले टायर – टायर की ग्रिप सड़क पर घर्षण बढ़ाती है ताकि वाहन फिसले नहीं।
- मैग्नीशियम पाउडर या राल (रोशनाई) – खिलाड़ी हाथों में पकड़ बढ़ाने के लिए उपयोग करते हैं।
- ब्रेक पैड की सतह – ब्रेक पैड को ऐसा बनाया जाता है कि पहिये पर घर्षण अधिक लगे और वाहन तेजी से रुके।
- सड़क पर रेत या मिट्टी डालना – फिसलन वाली जगहों पर घर्षण बढ़ाने के लिए।
इस तरह घर्षण को आवश्यकता के अनुसार कम या अधिक करके विभिन्न कामों को आसान, सुरक्षित और प्रभावी बनाया जाता है।
पहिए घर्षण कम कर देते हैं
जब किसी भारी वस्तु को खींचकर या घसीटकर ले जाया जाता है, तो उसके तले और जमीन के बीच सरकने वाला घर्षण (Sliding Friction) उत्पन्न होता है।
यह घर्षण काफी अधिक होता है, इसलिए वस्तु को चलाना कठिन लगता है।
लेकिन जब इसी वस्तु के नीचे पहिए लगा दिए जाते हैं, तो सरकने वाला घर्षण बदलकर लुढ़कने वाला घर्षण (Rolling Friction) हो जाता है।
लुढ़कने वाला घर्षण बहुत कम होता है, इसलिए वस्तु को कम बल में आसानी से खिसकाया जा सकता है।
सरकने वाला घर्षण > लुढ़कने वाला घर्षण
इसलिए पहिए घर्षण को कम कर देते हैं।
उदाहरण जहाँ पहिए घर्षण कम करते हैं
- रोजमर्रा के जीवन में गाड़ियों, स्कूटर और साइकिल में पहिए वस्तु को आसानी से आगे बढ़ाते हैं।
- बड़ी मशीनों या भारी सामान को शिफ्ट करने में ट्रॉली (wheeled trolley) का उपयोग होता है।
- एयरपोर्ट पर सूटकेस में लगे पहिए सामान को आसानी से खींचने में मदद करते हैं।
- फैक्ट्री में भारी ड्रम या बॉक्स को रोलर्स पर रखकर खिसकाया जाता है।
- हॉस्पिटल में स्ट्रेचर के पहिए मरीज को आसानी से एक जगह से दूसरी जगह ले जाने में मदद करते हैं।
तरल घर्षण (Fluid Friction)
जब कोई वस्तु पानी, हवा या किसी भी तरल माध्यम के अंदर चलती है, तो तरल के अणु उस वस्तु की गति का विरोध करते हैं।
वस्तु और तरल के कणों के बीच उत्पन्न यह विरोधी बल ही तरल घर्षण कहलाता है।
तरल घर्षण केवल पानी में ही नहीं होता, बल्कि हवा में चलने वाली वस्तुओं पर भी लागू होता है।
जैसे—हवाई जहाज, पक्षी, कार, बाइक आदि पर वायु घर्षण कार्य करता है।
तरल घर्षण वस्तु के आकार, तरल के घनत्व और वस्तु की गति पर निर्भर करता है।
तरल घर्षण के मुख्य बिंदु
- गति बढ़ने पर तरल घर्षण भी बढ़ता है।
- तरल जितना गाढ़ा होगा, घर्षण उतना अधिक होगा (जैसे—तैल में पानी की तुलना में अधिक घर्षण होता है)।
- चिकना और streamlined आकार तरल घर्षण को कम करता है।
तरल घर्षण के उदाहरण
- पक्षियों का उड़ते समय हवा के कारण घर्षण महसूस करना।
- हवाई जहाज का हवा को चीरकर आगे बढ़ना।
- मछलियों का पानी में तैरते समय पानी का विरोध झेलना।
- साइकिल चलाते समय हवा का प्रतिरोध महसूस होना।
हवाई जहाज और पक्षी की आकृति (Streamlined Shape)
हवाई जहाज और पक्षियों की आकृति धाराप्रवाह (Streamlined) होती है।
इस प्रकार की आकृति में आगे का भाग नुकीला, बीच का भाग थोड़ा चौड़ा और पीछे की ओर पतला होता है।
यह रूप हवा को आसानी से चीरकर आगे बढ़ने में मदद करता है और वायु घर्षण (Air Friction) को कम करता है।
धाराप्रवाह आकृति घर्षण को कम करती है, इसलिए तेज गति से उड़ने वाले पक्षी और हवाई जहाज इसी shape को अपनाते हैं।
पक्षियों की आकृति
- आगे की ओर नुकीली, पीछे की ओर पतली।
- पंख साइड में फैले होते हैं जिससे हवा आसानी से विभाजित होती है।
- यह shape हवा के प्रतिरोध को कम करती है, जिससे उड़ान आसान हो जाती है।
हवाई जहाज की आकृति
- नुकीली नाक (front nose) हवा को चीरती है।
- साइड में लम्बे पंख (wings) होते हैं जो lift प्रदान करते हैं।
- पीछे की ओर पतला ढांचा drag force को कम करता है।
क्यों बनाते हैं Streamlined Shape?
- वायु घर्षण कम करने के लिए।
- ऊर्जा की बचत के लिए (कम ईंधन में अधिक दूरी)।
- उड़ान को तेज, स्थिर और सुरक्षित बनाने के लिए।
स्थैतिक, सर्पी (Sliding) एवं लुढ़कने (Rolling) घर्षण में अंतर
| घर्षण का प्रकार | विवरण | उदाहरण |
|---|---|---|
| स्थैतिक घर्षण | जब कोई वस्तु चलना शुरू नहीं करती, तब उसे रोकने वाला घर्षण स्थैतिक घर्षण कहलाता है। यह घर्षण वस्तु को स्थिर बनाए रखता है। |
ज़मीन पर रखा भारी बॉक्स धक्का देने पर भी न हिलना। |
| सर्पी (Sliding) घर्षण | जब वस्तु सतह पर सरकने लगती है, तब जो घर्षण लगता है उसे sliding friction कहते हैं। यह स्थैतिक से कम लेकिन लुढ़कने वाले घर्षण से अधिक होता है। |
मेज़ पर किताब को खींचना, दरवाज़ा सरकाना। |
| लुढ़कने (Rolling) घर्षण | जब कोई वस्तु पहियों या रोलर्स पर लुढ़कती है, तब उत्पन्न घर्षण rolling friction कहलाता है। यह तीनों में सबसे कम होता है। |
साइकिल, कार, सूटकेस के पहिए, रोलर्स पर रखा ड्रम। |
प्रमुख शब्द (Key Terms)
| प्रमुख शब्द | अर्थ / परिभाषा |
|---|---|
| घर्षण (Friction) | दो सतहों के संपर्क में आने पर गति का विरोध करने वाला बल। |
| तरल घर्षण (Fluid Friction) | हवा, पानी या किसी तरल में गति के कारण तरल अणुओं द्वारा लगाया गया विरोधी बल। |
| लुढ़कने वाला घर्षण (Rolling Friction) | पहियों या रोलर्स के लुढ़कने पर उत्पन्न घर्षण, जो सबसे कम होता है। |
| सर्पी घर्षण (Sliding Friction) | जब कोई वस्तु सतह पर सरकती है, तब उत्पन्न होने वाला घर्षण। |
| अन्तःबंधन (Interlocking) | दो सतहों की सूक्ष्म अनियमितताओं के आपस में फँसने के कारण होने वाला प्रतिरोध। |
| स्नेहक (Lubricant) | ऐसी वस्तु (जैसे तेल, ग्रीस) जो सतहों के बीच घर्षण कम करती है। |
| कर्षण (Traction) | किसी सतह पर पकड़ की क्षमता, जो घर्षण के कारण संभव होती है। |
| बॉल बेयरिंग (Ball Bearing) | गोल धातु की गेंदों वाला उपकरण जो sliding friction को कम करके rolling friction में बदल देता है। |
आपने क्या सीखा
- घर्षण संपर्क में रखे दो पृष्ठों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है और यह दोनों पृष्ठों पर कार्य करता है।
- घर्षण संपर्क में रखे पृष्ठों की प्रकृति पर निर्भर करता है।
- किसी पृष्ठ के चिकनेपन या खरदरेपन के आधार पर घर्षण का मान बदल जाता है।
- घर्षण इस बात पर निर्भर करता है कि दो पृष्ठ एक-दूसरे पर कितने बल से दबाए गए हैं।
- स्थैतिक घर्षण तब कार्य करता है जब किसी वस्तु को उसकी विरामावस्था से गति में लाने का प्रयास किया जाता है।
- सर्पी (Sliding) घर्षण तब उत्पन्न होता है जब एक वस्तु दूसरी वस्तु पर सरकती है।
- सर्पी घर्षण स्थैतिक घर्षण से कम होता है।
- घर्षण हमारे अनेक दैनिक कार्यों में सहायक होता है, जैसे—चलना, लिखना, ब्रेक लगाना आदि।
- किसी सतह को रूक्ष (rough) बनाकर घर्षण को बढ़ाया जा सकता है।
- कभी-कभी घर्षण अवांछनीय होता है क्योंकि यह ऊर्जा की हानि करता है और सतहों का घिसाव बढ़ाता है।
- स्नेहक (lubricants) लगाकर घर्षण को कम किया जा सकता है।
- जब कोई वस्तु दूसरी वस्तु पर लुढ़कती है, तो लुढ़कने वाला (Rolling) घर्षण उत्पन्न होता है, जो सर्पी घर्षण से कम होता है.
- कई मशीनों में बॉल बेयरिंग का उपयोग करके घर्षण घटाया जाता है और गति को सुचारू बनाया जाता है।
- तरल में चलने वाली वस्तुओं को streamlined आकृति देकर तरल घर्षण को कम किया जा सकता है।
अभ्यास हल – घर्षण (Friction)
1. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए
- (क) घर्षण एक दूसरे के सम्पर्क में रखी दो वस्तुओं के पृष्ठों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है।
- (ख) घर्षण पृष्ठों के प्रकृति (जैसे चिकना/रूखा) पर निर्भर करता है।
- (ग) घर्षण से ऊष्मा (गर्मी) उत्पन्न होती है।
- (घ) कैरम बोर्ड पर पाउडर छिड़कने से घर्षण घट जाता है।
- (ङ) सभी घर्षण स्थैतिक घर्षण से कम होता है।
2. चार बच्चों को … घटते क्रम में व्यवस्थित कीजिए
दी गयी व्यवस्था का सही विकल्प: (ग) स्थैतिक, सर्पी, लोटनिक
एक बार वस्तु चलने लगे तो सर्पी (sliding) घर्षण कम होता है।
लुढ़कने (rolling) घर्षण सबसे छोटा होता है। इसलिए घटते क्रम में: स्थैतिक > सर्पी > लुढ़कने।
3. खिलौना कार पर विभिन्न पृष्ठों द्वारा लगे घर्षण का बढ़ता क्रम
सही विकल्प: (क) — संगमरमर का गीला फर्श < संगमरमर का सूखा फर्श < समाचारपत्र < तौलिया
समझाइए:
- गीला संगमरमर: पानी (या साबुन) सतह को चिकना बनाता है → घर्षण बहुत कम।
- सूखा संगमरमर: चिकना पर गीले से अधिक घर्षण।
- समाचारपत्र: कागज़ थोड़ी खुरदरी सतह देता है → घर्षण बढ़ता है।
- तौलिया: सबसे अधिक खुरदरापन और पकड़ → अधिकतम घर्षण।
4. झुका हुआ डेस्क — पुस्तक नीचे सरकती है: घर्षण की दिशा दर्शाइए
जब पुस्तक नीचे की ओर सरक रही है तो घर्षण का बल हमेशा गति के विपरीत दिशा में लगता है। अतः इस मामले में घर्षण की दिशा ऊपर की ओर (झुके हुए सतह के साथ ऊर्ध्वपतन की दिशा में) होगी — यानी तिरछी सतह के ऊपर की ओर, जो पुस्तक के नीचे सरकने का विरोध कर रहा है।
5. साबुन के पानी से भरी बाल्टी गिरने पर गीला संगमरमर — चलना आसान या कठिन?
उत्तर: चलना कठिन होगा (बहुत फिसलन-खतरनाक)।
कारण: साबुन और पानी सतह पर एक पतला चिकना परत बनाते हैं जो सतहों के बीच संपर्क को कम कर देता है और स्नेहक-यानी lubrication की तरह काम करता है। इससे घर्षण बहुत घट जाता है और पैरों के तलवे जमीन पर पकड़ नहीं बना पाते — इसलिए फिसलने की संभावना बढ़ जाती है।
6. खिलाड़ी स्पाइक्स (कैलंडर/स्पाइक्स) क्यों पहनते हैं?
स्पाइक्स/कैलंडर जूते पहनने का मुख्य कारण कठोर या फिसलन भरे मैदान पर बेहतर पकड़ (traction) प्राप्त करना है।
- स्पाइक्स जमीन में हल्का गड्ढा कर सकते हैं और सतह में ‘काँटे’ लगाकर पकड़ बढ़ाते हैं।
- इससे खिलाड़ी तेज़ी से दौड़ सकते हैं, दिशा बदल सकते हैं और फिसलने से बचते हैं।
- खेलों में नियंत्रण व सुरक्षा बढ़ती है — चोट का खतरा कम होता है।
7. हल्की पेटिका बनाम भारी पेटिका — कौन अधिक घर्षण अनुभव करेगा?
उत्तर: भारी पेटिका अधिक घर्षण बल अनुभव करेगी।
कारण: घर्षण बल (F) सामान्यतः नॉर्मल बल (N) — यानी सतह द्वारा वस्तु पर लगाया गया दबाव — के अनुपाती होता है। भारी पेटिका का भार अधिक होता है → नॉर्मल बल बड़ा → घर्षण अधिक। इसलिए भारी पेटिका को धकेलने में अधिक बल चाहिए होगा।
8. सर्पी (sliding) घर्षण स्थैतिक घर्षण से कम क्यों होता है?
व्याख्या:
- जब वस्तु स्थिर रहती है, तो सतहों की सूक्ष्म ऊँच-नीच आपस में interlock कर लेती हैं और स्थैतिक घर्षण (static friction) उन बिंदुओं पर बहुत अधिक प्रतिरोध कर सकता है — यह वस्तु को हिलने नहीं देता।
- लेकिन एक बार वस्तु चलने लगे, तो सतहों के ये छोटे-छोटे चिपकने वाले जुड़ाव बार-बार टूटते और बनते रहते हैं; संपर्क की प्रकृति बदल जाती है और औसत प्रतिरोध कम हो जाता है।
- यानी प्रारम्भ में (स्थैतिक) रोकने के लिए जितना बल चाहिए, चलने के दौरान उतना अधिक प्रतिरोध लगातार नहीं मिलता — इसलिए सर्पी घर्षण सामान्यतः स्थैतिक घर्षण से कम होता है।
9. घर्षण — शत्रु और मित्र दोनों कैसे है? (वर्णन)
घर्षण — मित्र (फायदे)
- हमें चलने में मदद करता है — पैरों और जमीन के बीच घर्षण न हो तो चलना असम्भव।
- वाहनों की सड़क पकड़ (traction) सुनिश्चित करता है — ब्रेक लगाते समय भी यही घर्षण वाहन को रोकता है।
- लिखने, पकड़ने और चीज़ों को सुरक्षित रखने में सहायता करता है (पेंसिल-कागज़, सामान पकड़ना)।
- कुछ मशीनों में गति नियंत्रित करने और रोके रखने के लिए घर्षण उपयोगी होता है (जैसे ब्रेक्स)।
घर्षण — शत्रु (हानियाँ)
- मशीनों में अनावश्यक घर्षण ऊर्जा की हानि का कारण बनता है — काम गर्मी में बदलकर बर्बाद होता है।
- पूर्जों का घिसाव बढ़ता है — मरम्मत और प्रतिस्थापन की आवश्यकता बढ़ती है।
- टायर, बेल्ट व अन्य हिस्से जल्दी घिस जाते हैं और ईंधन/ऊर्जा की खपत बढ़ती है।
- कुछ परिस्थितियों में अधिक घर्षण सुरक्षा को भी प्रभावित कर सकता है (उदा. अत्यधिक तेज़ घर्षण से गर्मी/आग का खतरा)।
निष्कर्ष: इसलिए घर्षण को पूरी तरह खत्म नहीं किया जाना चाहिए; बल्कि कार्यानुसार उसे कंट्रोल करना चाहिए — जहाँ चाहिए घटाएँ (लुब्रिकेशन, बेयरिंग), जहाँ चाहिए बढ़ाएँ (खुरदरी सतहें, स्पाइक्स)।
10. तरल में चलने वाली वस्तुओं की आकृति (क्यों विशेष प्रकार की होती है?)
तरल (जल/वायु) में चलने वाली वस्तुओं को अक्सर streamlined यानी धाराप्रवाह आकृति दी जाती है — इसका कारण और लाभ:
- वायु/जल प्रतिरोध (drag) घटाना: धाराप्रवाह आकृति हवा/पानी को चिकनी तरह आगे की ओर प्रवाहित होने देती है, जिससे टकराव और vortex (भंवर) कम बनते हैं।
- ऊर्जा की बचत: प्रतिरोध कम होने से समान गति के लिए कम ऊर्जा/ईंधन की आवश्यकता होती है — तेज और अर्थव्यवहारिक संचालन।
- स्थिरता और नियंत्रण: चिकनी प्रवाह से उतार-चढ़ाव कम होते हैं, जिससे वस्तु की उड़ान/तैराकी अधिक स्थिर रहती है।
- उदाहरण: हवाई जहाज की नाक व पंख, मछली की शरीर रचना, कारों की सुडौल बॉडी सब यही सिद्धांत अपनाते हैं।
MCQ – घर्षण (Friction) | Class 8 Science
- घर्षण किसका विरोध करता है?
(a) प्रकाश
(b) गति
(c) ताप
(d) दबाव
उत्तर: (b) - कौन-सा घर्षण सबसे अधिक होता है?
(a) सर्पी घर्षण
(b) लोटनिक घर्षण
(c) स्थैतिक घर्षण
(d) तरल घर्षण
उत्तर: (c) - कैरम बोर्ड पर पाउडर छिड़कने से घर्षण—
(a) बढ़ता है
(b) कम होता है
(c) समाप्त हो जाता है
(d) समान रहता है
उत्तर: (b) - सर्पी घर्षण पाया जाता है—
(a) बिना संपर्क के
(b) दो पृष्ठों की सापेक्ष गति में
(c) द्रव के भीतर
(d) हवा में
उत्तर: (b) - घर्षण निर्भर करता है—
(a) पृष्ठों की प्रकृति पर
(b) पृष्ठों की खुरदुराहट पर
(c) दबाव पर
(d) उपर्युक्त सभी पर
उत्तर: (d) - सबसे कम घर्षण होता है—
(a) स्थैतिक में
(b) सर्पी में
(c) लोटनिक में
(d) तरल में
उत्तर: (c) - कौन-सी वस्तु घर्षण कम करती है?
(a) रबर
(b) तेल
(c) रेत
(d) लकड़ी
उत्तर: (b) - तरल में घर्षण कहलाता है—
(a) स्नेहक
(b) कर्षण
(c) तरल घर्षण
(d) लोटनिक घर्षण
उत्तर: (c) - खिलाड़ी स्पाइक्स वाले जूते पहनते हैं—
(a) घर्षण कम करने के लिए
(b) घर्षण बढ़ाने के लिए
(c) सजावट के लिए
(d) ऊर्जा बचाने के लिए
उत्तर: (b) - कौन-सा घर्षण वस्तु को चलाने से पहले लगता है?
(a) लोटनिक
(b) स्थैतिक
(c) सर्पी
(d) तरल
उत्तर: (b) - बॉल बेयरिंग का प्रयोग किया जाता है—
(a) घर्षण बढ़ाने के लिए
(b) घर्षण कम करने के लिए
(c) गति रोकने के लिए
(d) वजन बढ़ाने के लिए
उत्तर: (b) - हाथ रगड़ने पर गर्मी क्यों बनती है?
(a) शरीर गर्म होता है
(b) घर्षण से ऊष्मा बनती है
(c) ध्वनि उत्पन्न होती है
(d) हवा गर्म होती है
उत्तर: (b) - टायरों में खांचे बनाए जाते हैं—
(a) घर्षण बढ़ाने हेतु
(b) घर्षण कम करने हेतु
(c) हवा भरने हेतु
(d) गति बढ़ाने हेतु
उत्तर: (a) - हवा और पानी में मिलने वाला घर्षण—
(a) कठोर घर्षण
(b) तरल घर्षण
(c) स्थैतिक घर्षण
(d) गतिक घर्षण
उत्तर: (b) - तरल घर्षण कम करने के लिए वस्तु की आकृति होती है—
(a) चौड़ी
(b) धारदार (streamlined)
(c) चपटी
(d) गोल
उत्तर: (b) - घर्षण लाभकारी है—
(a) चलना संभव करता है
(b) ब्रेक काम करते हैं
(c) वस्तुओं को पकड़ सकते हैं
(d) उपर्युक्त सभी
उत्तर: (d) - घर्षण हानिकारक है क्योंकि—
(a) ऊर्जा की हानि
(b) मशीनें गर्म होती हैं
(c) जूते-टायर घिसते हैं
(d) उपर्युक्त सभी
उत्तर: (d) - घर्षण किससे बढ़ता है?
(a) चिकनाई
(b) पानी
(c) पृष्ठ खुरदुरा करने से
(d) पाउडर डालने से
उत्तर: (c) - सबसे कम घर्षण किसमें है?
(a) तौलिया
(b) कागज़
(c) गीला संगमरमर
(d) सूखा संगमरमर
उत्तर: (c) - पहिए लगाने से—
(a) घर्षण बढ़ जाता है
(b) घर्षण कम हो जाता है
(c) घर्षण समाप्त हो जाता है
(d) घर्षण वही रहता है
उत्तर: (b)
External Resources – Friction (घर्षण)
- NCERT Class 8 Science – Chapter 9 Friction (Official PDF)
- Byju’s – NCERT Solutions for Class 8 Science (Friction)
- Vedantu – Important Questions for Class 8 Science (Friction)
- AskIITians – Revision Notes on Friction (Class 8)
- Crest Olympiads – Key Concepts of Friction (Class 8)
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