पृथ्वीवर सजीव पाणी, वाळवंट, बर्फाळ प्रदेश, जंगल आणि गवताळ प्रदेश अशा विविध ठिकाणी राहतात. आपल्या परिसराशी जुळवून घेण्यासाठी सजीवांच्या अवयवांत व जगण्याच्या पद्धतीत हळूहळू बदल घडतात, त्यांना अनुकूलन म्हणतात. या पाठात अनुकूलनाची उदाहरणे, सजीवांचे वर्गीकरण व शास्त्रीय नामकरण यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
अनुकूलन ही हळूहळू व सतत घडणारी प्रक्रिया आहे; ती अचानक घडत नाही.
जलीय वनस्पती (कमळ): पानांवर मेणाचा थर, देठ व खोडात हवेच्या पोकळ्या (त्यामुळे तरंगतात), तंतुमय आखूड मुळे; वाहत्या पाण्यात फितीसारखी पाने.
वाळवंटी वनस्पती (निवडुंग, बाभूळ): पाने नसतात किंवा काट्यांत रूपांतर होते, त्यामुळे पाणी कमी उडून जाते. खोड हिरवे, मांसल व पाणी साठवणारे; मुळे खोलवर जातात.
हिमप्रदेशातील वनस्पती (पाईन, देवदार): शंकूसारखा आकार व उतरत्या फांद्या, त्यामुळे बर्फ घसरून पडतो.
जंगलातील वनस्पती सूर्यप्रकाशासाठी उंच वाढतात; वेली तणाव्यांच्या साहाय्याने आधार घेतात. गवताची मुळे मृदेची धूप थांबवतात.
अन्नग्रहणासाठी अनुकूलन: अमरवेल परपोषी असून शोषक मुळांनी अन्न घेते. घटपर्णी, ड्रॉसेरा, व्हीनस फ्लायट्रॅप कीटक पकडून नायट्रोजन मिळवतात.
मासा: दोन्ही टोकांना निमुळते शरीर, खवले, पर (पंख), कल्ले व तरंगण्यासाठी वाताशय.
बेडूक, बदक: बोटांमध्ये पातळ पडदा (वल्ह्यासारखा उपयोग). बेडूक पाण्यात त्वचेद्वारे श्वसन करतो.
मांसाहारी प्राणी: मजबूत पाय, नख्या, सुळे दात, डोळे समोर. शाकाहारी प्राणी: डोळे डोक्याच्या बाजूला, लांब पाय व खूर, हलणारे कान.
वाळवंटी प्राणी (उंट): जाड त्वचा, लांब पापण्या, नाकपुड्यांवर त्वचेच्या घड्या, गादीसारखे तळवे. अनेक प्राणी दिवसा बिळात राहतात.
पक्षी: पोकळ हाडे, पिसे, पंख व निमुळते शरीर; वटवाघळाचे पंख त्वचेच्या घडीपासून बनलेले असतात.
साधर्म्यासाठी अनुकूलन: फुलपाखरू, नाकतोडा, सरडा यांचा रंग परिसराशी जुळतो, त्यामुळे शत्रूपासून बचाव होतो.
महत्त्वाच्या संज्ञा
अनुकूलन (Adaptation) – परिसरात जगण्यासाठी अवयव व जीवनपद्धतीत कालानुरूप घडून आलेला बदल.
नैसर्गिक निवड – उपयुक्त नवा गुणधर्म पुढील पिढीत जातो.
वर्गीकरणाची उतरंड – सृष्टी → संघ → वर्ग → गण → कुल → प्रजाती → जाती.
द्‌विनाम पद्धती – कार्ल लिनियस यांची पद्धत; प्रत्येक सजीवाचे नाव दोन भागांचे (प्रजाती + जाती).
जाती (Species) – एकमेकांशी प्रजनन करू शकणारे अतिशय सारखे सजीव.
सूत्रे
सूत्रे नाहीत. ही शास्त्रीय नावे लक्षात ठेवा:
सजीव
शास्त्रीय नाव
मानव
Homo sapiens
आंबा
Mangifera indica
गाय
Bos taurus
जास्वंद
Hibiscus rosa-sinensis
ज्वारी
Sorghum bicolor
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. अनुकूलन म्हणजे काय?
सजीव ज्या परिसरात राहतो त्याच्याशी जुळवून घेण्यासाठी त्याच्या अवयवांत व जगण्याच्या पद्धतीत कालानुरूप जो बदल घडतो, त्याला अनुकूलन म्हणतात.
Q2. उंटाला 'वाळवंटातील जहाज' का म्हणतात?
उंटाची त्वचा जाड असते, पाय लांब व तळवे गादीसारखे असतात, त्यामुळे तो वाळूत सहज चालतो. लांब पापण्या व नाकपुड्यांच्या घड्यांमुळे वाळूपासून संरक्षण होते. तो कमी पाण्यात दीर्घकाळ राहू शकतो.
Q3. वाळवंटी वनस्पतींमधील अनुकूलन स्पष्ट करा.
पाने काट्यांत रूपांतरित, त्यामुळे बाष्पोत्सर्जन कमी. खोड मांसल, हिरवे; ते पाणी साठवते व अन्न तयार करते. मुळे खोलवर जाऊन पाणी शोधतात.
Q4. शास्त्रीय कारणे लिहा: हिमप्रदेशातील झाडे शंकूच्या आकाराची असतात.
शंकूसारखा आकार व उतरत्या फांद्यांमुळे फांद्यांवर पडलेला बर्फ घसरून खाली पडतो, त्यामुळे फांद्या तुटत नाहीत.
Q5. सजीवांचे वर्गीकरण का करतात? उतरंड लिहा.
अगणित सजीवांचा अभ्यास सोपा व्हावा, त्यांतील साम्य-भेद समजावेत म्हणून वर्गीकरण करतात. उतरंड: सृष्टी → संघ → वर्ग → गण → कुल → प्रजाती → जाती.
परीक्षेसाठी टीप
प्रत्येक प्रदेशातील एक वनस्पती व एक प्राणी यांचे अनुकूलन उदाहरणासह लक्षात ठेवा; 'कारणे लिहा' प्रश्न हमखास येतात.
वनस्पतीला मूळ, खोड, पाने, फुले, फळे व बिया असे भाग असतात. प्रत्येक भागाची रचना व कार्य वेगवेगळे असते. या पाठात मुळांचे प्रकार, खोड व पानाचे भाग, शिराविन्यास, फुलाचे भाग, परागीभवन आणि एकदल व द्‌विदल बिया यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
रुजणाऱ्या बीतील आदिमूळ खाली वाढून मूळ बनते, तर अंकुर वर वाढून खोड बनते.
सोटमूळ: एक मुख्य जाड मूळ व त्याला फुटलेली उपमुळे – द्‌विदल वनस्पतींत (आंबा, वाटाणा).
तंतुमय मुळे: खोडाच्या तळापासून निघणारी अनेक धाग्यासारखी मुळे – एकदल वनस्पतींत (कांदा, मका, गहू).
टोकाजवळील मूलरोम पाणी शोषतात; मूलटोपी नाजूक टोकाचे रक्षण करते.
मका, ऊस, ज्वारी यांना जमिनीवरील खोडापासून आधारासाठी मुळे फुटतात; वडाला पारंब्या असतात. मुळा, गाजर, बीट यांची मुळे अन्न साठवतात.
खोडावर पेरे (पाने येथून फुटतात), दोन पेरांमधील भाग कांडे, आणि टोकाला मुकुल असतो.
हवा, पाणी व मृदा ही आपली मुख्य नैसर्गिक संसाधने आहेत. हवेला वजन व दाब असतो, पाणी गोठताना प्रसरण पावते व असंगत वर्तन दाखवते, तर मृदेचा रंग, पोत व रचना वेगवेगळी असते. या गुणधर्मांचा आपण दैनंदिन जीवनात कसा उपयोग करतो हे या पाठात शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
हवा वायूंचे मिश्रण आहे; ती जागा व्यापते, तिला वस्तुमान व वजन असते.
हवेतील रेणू वस्तूंवर आदळून वातावरणीय दाब निर्माण करतात. हा दाब सर्व दिशांनी सारखा असतो.
समुद्रसपाटीवर वातावरणीय दाब सुमारे 1,01,400 N/m² असतो. तो वायुदाबमापीने मोजतात व उंचीवर गेल्यावर कमी होतो.
बर्नुलीचे तत्त्व: हवेचा वेग वाढला की तिचा दाब कमी होतो.
वारे जास्त दाबाकडून कमी दाबाकडे वाहतात. हवा ध्वनीचे वहन करते आणि पृथ्वीचे तापमान नियंत्रित ठेवते.
हवेतील सूक्ष्म कण प्रकाश सर्व दिशांना पसरवतात – प्रकाशाचे विकिरण.
पाण्याला ठरावीक आकार नसतो, पण ठरावीक आकारमान असते. गोठताना पाणी प्रसरण पावते, त्यामुळे बर्फ पाण्यावर तरंगतो.
पाण्याचे असंगत वर्तन: 4°C ला पाण्याची घनता सर्वाधिक असते; त्याखाली पाणी प्रसरण पावते. त्यामुळे तलाव वरून गोठतो व खाली जलचर जिवंत राहतात.
खारट पाण्याची घनता जास्त, त्यामुळे बटाटा मिठाच्या पाण्यात तरंगतो.
पाणी हे वैश्विक द्रावक आहे; ते चांगले शीतक आहे.
मृदेचा पोत: रेताड (मोठे कण, पाणी लगेच निचरते), पोयटा (मध्यम कण, सेंद्रिय पदार्थ जास्त), चिकण (बारीक कण, पाणी सर्वाधिक धरते, मशागतीला जड).
मृदेचा सामू: 6.5 पेक्षा कमी – आम्लधर्मी, 6.5–7.5 – उदासीन, 7.5 पेक्षा जास्त – आम्लारीधर्मी. 5 डिसेंबर – जागतिक मृदा दिन.
महत्त्वाच्या संज्ञा
वातावरणीय दाब – हवेने सर्व वस्तूंवर दिलेला दाब.
आर्द्रता – हवेतील बाष्पाचे प्रमाण.
घनता – एकक आकारमानातील वस्तुमान.
द्राव्य / द्रावक / द्रावण – विरघळणारा पदार्थ (मीठ) / ज्यात विरघळतो तो (पाणी) / तयार झालेले मिश्रण.
हवेतील वायूंचे रेणू वस्तूंवर आदळून जो दाब देतात त्याला वातावरणीय दाब म्हणतात. तो वायुदाबमापीने मोजतात.
Q2. शास्त्रीय कारण लिहा: बर्फ पाण्यावर तरंगतो.
पाणी गोठताना प्रसरण पावते, त्यामुळे बर्फाचे आकारमान वाढते व घनता पाण्यापेक्षा कमी होते. कमी घनतेचा बर्फ पाण्यावर तरंगतो.
Q3. पाण्याचे असंगत वर्तन स्पष्ट करा. त्याचा जलचरांना कसा फायदा होतो?
4°C पेक्षा खाली थंड केल्यावर पाणी आकुंचन पावण्याऐवजी प्रसरण पावते. 4°C चे जड पाणी तळाशी राहते व वरचा थर गोठतो. बर्फाचा थर उष्णतेचा दुर्वाहक असल्याने खालचे पाणी गोठत नाही व जलचर जिवंत राहतात.
Q4. चिकण मृदेला 'मशागतीला जड' का म्हणतात?
चिकण मृदेचे कण अतिशय बारीक असतात. ती पाणी जास्त धरून ठेवते व ओली झाल्यावर चिकट होते, कोरडी झाल्यावर कडक होते; त्यामुळे नांगरणी कठीण जाते.
Q5. रेताड, पोयटा व चिकण मृदेची तुलना करा.
रेताड: मोठे कण, पाणी लगेच निचरते, कमी सुपीक. पोयटा: मध्यम कण, सेंद्रिय पदार्थ जास्त, सुपीक. चिकण: बारीक कण, पाणी सर्वाधिक धरते, मशागतीला जड.
परीक्षेसाठी टीप
4°C, 1,01,400 N/m², सामूच्या मर्यादा अशा संख्या नीट लक्षात ठेवा; 'कारणे लिहा' प्रकारचे प्रश्न सराव करा.
अन्न घेऊन त्याचा ऊर्जा, वाढ व झीज भरून काढण्यासाठी उपयोग करण्याच्या प्रक्रियेला पोषण म्हणतात. बहुतेक वनस्पती स्वतःचे अन्न स्वतः तयार करतात (स्वयंपोषण), तर प्राणी अन्नासाठी इतरांवर अवलंबून असतात (परपोषण). या पाठात प्रकाशसंश्लेषण, नायट्रोजन स्थिरीकरण, वनस्पतींतील विशेष पोषणपद्धती व प्राण्यांमधील पोषणाचे प्रकार शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
बृहत्‌पोषक द्रव्ये (कर्बोदके, प्रथिने, स्निग्धपदार्थ) जास्त प्रमाणात, तर सूक्ष्मपोषक द्रव्ये (क्षार, जीवनसत्त्वे) कमी प्रमाणात लागतात.
प्रकाशसंश्लेषण: पाने सूर्यप्रकाश व हरितद्रव्याच्या साहाय्याने कार्बन डायऑक्साइड व पाणी यांपासून ग्लुकोज तयार करतात व ऑक्सिजन बाहेर टाकतात. प्रकाश ऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर होते.
CO₂ पानांवरील पर्णरंध्रांतून आत जातो; हरितद्रव्य हरितलवकात असते.
जलवाहिन्या मुळांकडून पाणी व क्षार वर नेतात; रसवाहिन्या पानांत तयार झालेले अन्न सर्व भागांकडे नेतात.
वनस्पती हवेतील नायट्रोजन थेट वापरू शकत नाहीत. शिंबावर्गीय वनस्पतींच्या मूळगाठींतील रायझोबियम व मातीतील ॲझोटोबॅक्टर जीवाणू नायट्रोजनचे नायट्रेटमध्ये रूपांतर करतात. विजा चमकतानाही नायट्रोजन स्थिर होतो.
सहजीवी पोषण: दगडफूल (लायकेन) – शैवाल अन्न देते, कवक पाणी, क्षार व आधार देते.
परजीवी वनस्पती: अमरवेल पूर्ण परजीवी (हरितद्रव्य नाही); बांडगूळ अर्धपरजीवी (हिरवी पाने, पण पाणी-क्षार यजमानाकडून).
कीटकभक्षी वनस्पती (ड्रॉसेरा, घटपर्णी) नायट्रोजन कमी असलेल्या जमिनीत वाढतात व कीटक पकडतात.
मृतोपजीवी (अळिंबी, किण्व) मृत व कुजणाऱ्या पदार्थांवर विकरे सोडून अन्न शोषतात.
स्वयंपोषी सजीव (हिरव्या वनस्पती) स्वतःचे अन्न तयार करतात. परपोषी सजीव (प्राणी, अमरवेल) अन्नासाठी इतर सजीवांवर अवलंबून असतात.
Q2. दगडफूल हे सहजीवी पोषणाचे उदाहरण का आहे?
दगडफुलात शैवाल व कवक एकत्र राहतात. शैवाल प्रकाशसंश्लेषणाने अन्न तयार करते, तर कवक पाणी, क्षार व आधार देते; दोघांनाही फायदा होतो.
Q3. प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया समीकरणासह स्पष्ट करा.
पाने CO₂ पर्णरंध्रांतून, पाणी मुळांतून घेतात. हरितलवकातील हरितद्रव्य सूर्यप्रकाश शोषते. 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. ग्लुकोज तयार होतो व ऑक्सिजन हवेत सोडला जातो.
Q4. कीटकभक्षी वनस्पती कीटक का खातात?
या वनस्पती नायट्रोजनची कमतरता असलेल्या जमिनीत वाढतात. नायट्रोजनची गरज भागवण्यासाठी त्या कीटक पकडून पचवतात. उदा. ड्रॉसेरा, घटपर्णी.
Q5. प्राण्यांमधील परजीवी पोषणाचे प्रकार उदाहरणांसह लिहा.
बाह्यपरजीवी – यजमानाच्या शरीराबाहेर राहून अन्न घेतात (ऊ, गोचीड, ढेकूण). अंतःपरजीवी – यजमानाच्या शरीरात राहून अन्न घेतात (पट्टकृमी, जंत).
परीक्षेसाठी टीप
प्रकाशसंश्लेषणाचे समीकरण अचूक लिहा आणि अमरवेल (पूर्ण परजीवी) व बांडगूळ (अर्धपरजीवी) यातील फरक गोंधळू नका.
आपले अन्न सुरक्षित व स्वच्छ असले पाहिजे. या पाठात अन्नबिघाड व अन्ननासाडी कशी होते, अन्नाची साठवण व सुरक्षा कशी करावी आणि अन्नपदार्थांतील भेसळ म्हणजे काय व ती घरच्या घरी कशी ओळखावी हे शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
अन्नपदार्थाचा रंग, वास, पोत, चव किंवा गुणवत्ता बदलून पोषणमूल्य कमी होणे म्हणजे अन्नबिघाड.
कारणे: अन्नातील अंतर्गत घटक (फळे काळी पडणे, शेंगदाणे खवट होणे), चुकीची हाताळणी, ओलसर साठवण, अयोग्य वाहतूक, धातूंशी अभिक्रिया, तसेच हवा, पाणी, माती यांतील सूक्ष्मजीव व कीटक.
संख्यात्मक अन्ननासाडी: हाताने पेरणी, अयोग्य मळणी, चुकीची साठवण, वितरणातील दोष, समारंभात जास्त वाढणे.
गुणात्मक अन्ननासाडी: जास्त शिजवणे, भाज्या चिरल्यानंतर धुणे, जास्त परिरक्षके, फळांची निष्काळजी हाताळणी, वाहतुकीत उशीर.
पाश्चरीकरण (लुई पाश्चर): दूध सुमारे 80°C ला 15 मिनिटे तापवून लगेच थंड करणे.
महाराष्ट्रात किरणोत्सर्जन केंद्रे: लासलगाव (कांदे, बटाटे) व नवी मुंबई (मसाले).
भेसळ: अन्नातील उपयुक्त घटक काढून घेणे, स्वस्त किंवा अपायकारक पदार्थ मिसळणे, खडे, वाळू, लोखंडाचा कीस, युरिया इत्यादी मिसळणे.
अन्न भेसळ प्रतिबंधक कायदा 1954 मध्ये झाला; 1976 च्या सुधारणेनुसार अपायकारक भेसळीसाठी जन्मठेपेपर्यंत शिक्षा होऊ शकते. अन्न सुरक्षा व मानके कायदा 2006 नुसार FSSAI स्थापन झाले.
16 ऑक्टोबर – जागतिक अन्न दिन.
महत्त्वाच्या संज्ञा
अन्नबिघाड – अन्नाची गुणवत्ता व पोषणमूल्ये कमी होणे.
परिरक्षक – अन्न टिकवून ठेवणारा पदार्थ.
किरणोत्सर्जन – X-किरण, गॅमा किरण किंवा इलेक्ट्रॉन शलाकांनी सूक्ष्मजीव नष्ट करून अन्न जास्त काळ टिकवणे.
भेसळयुक्त पदार्थ – अन्नात मिसळलेला नको असलेला घटक.
अंतिम मुदत – पॅकबंद अन्न सुरक्षित असण्याची शेवटची तारीख.
सूत्रे
घरच्या घरी भेसळ ओळखण्याच्या चाचण्या:
पदार्थ
भेसळ
चाचणी व निष्कर्ष
दूध
पाणी
तिरप्या काचेवर थेंब टाकल्यास पांढरी रेघ उमटत नाही
मिरची पूड
विटांचा भुगा
पाण्यात तळाशी लाल थर बसतो
हळद
मेटॅनिल यलो
संहत HCl टाकल्यावर लाल रंग टिकतो
रवा
लोखंडाचा कीस
लोहचुंबकाला कीस चिकटतो
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. अन्नबिघाड म्हणजे काय?
अन्नपदार्थाचा रंग, वास, चव, पोत यांत बदल होऊन त्याची गुणवत्ता व पोषणमूल्य कमी होणे याला अन्नबिघाड म्हणतात.
Q2. वेफर्सच्या पिशवीत नायट्रोजन वायू का भरतात?
नायट्रोजन अक्रियाशील वायू आहे. तो ऑक्सिजनला दूर ठेवतो, त्यामुळे तेलकट वेफर्स खवट होत नाहीत व कुरकुरीत राहतात.
Q3. पाश्चरीकरण म्हणजे काय? त्याचा उपयोग लिहा.
दूध सुमारे 80°C ला 15 मिनिटे तापवून एकदम थंड करण्याच्या पद्धतीला पाश्चरीकरण म्हणतात. यामुळे दुधातील सूक्ष्मजीव नष्ट होतात व दूध जास्त काळ टिकते.
Q4. संख्यात्मक व गुणात्मक अन्ननासाडी यांतील फरक उदाहरणांसह लिहा.
संख्यात्मक नासाडीत अन्नाचे प्रमाण कमी होते (अयोग्य साठवण, समारंभात अन्न फेकणे). गुणात्मक नासाडीत पोषणमूल्य कमी होते (भाज्या चिरून धुणे, जास्त शिजवणे).
Q5. भेसळीचे आरोग्यावर होणारे परिणाम व उपाय लिहा.
भेसळीमुळे पोटाचे विकार, विषबाधा व दीर्घकालीन आजार होऊ शकतात. उपाय: विश्वासार्ह ठिकाणाहून खरेदी, अंतिम मुदत व मानचिन्ह तपासणे, संशय आल्यास अन्न व औषध प्रशासनाकडे तक्रार.
परीक्षेसाठी टीप
भेसळ चाचण्यांचा तक्ता व पाश्चरीकरणाचे तापमान-वेळ (80°C, 15 मिनिटे) नीट लक्षात ठेवा.
वस्तुमान, वजन, अंतर, काल, चाल, तापमान या भौतिक राशी आहेत. प्रत्येक राशी मूल्य व एकक यांच्या साहाय्याने लिहितात. या पाठात अदिश व सदिश राशी, वस्तुमान व वजन, प्रमाणित एकके (एमकेएस, सीजीएस, SI) आणि अचूक मापनाचे महत्त्व शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
भौतिक राशी = मूल्य + एकक. '2 किलोमीटर' मध्ये 2 हे मूल्य व किलोमीटर हे एकक.
अदिश राशी: फक्त परिमाणाने पूर्ण वर्णन होते – लांबी, क्षेत्रफळ, वस्तुमान, तापमान, घनता, काल, कार्य.
सदिश राशी: परिमाण व दिशा दोन्ही लागतात – विस्थापन, वेग, वजन.
वस्तुमान म्हणजे पदार्थातील द्रव्यसंचय. ते जडत्वाचे माप आहे व सर्वत्र सारखेच राहते. एकक: किलोग्रॅम, ग्रॅम.
वजन म्हणजे पृथ्वी ज्या गुरुत्वीय बलाने वस्तूला केंद्राकडे ओढते ते बल. ते ठिकाणानुसार बदलते.
वजन ध्रुवांवर सर्वाधिक, विषुववृत्तावर सर्वांत कमी, उंचीवर कमी आणि चंद्रावर सुमारे एक-षष्ठांश असते; वस्तुमान बदलत नाही.
दोन पारड्यांचा तराजू वस्तुमानांची तुलना करतो.
वीत, हात ही प्रमाणित एकके होऊ शकत नाहीत, कारण ती व्यक्तीनुसार बदलतात.
Q1. अदिश व सदिश राशी म्हणजे काय? प्रत्येकी दोन उदाहरणे द्या.
फक्त परिमाणाने वर्णन होणारी राशी अदिश (वस्तुमान, तापमान). परिमाण व दिशा दोन्ही लागणारी राशी सदिश (विस्थापन, वेग).
Q2. वस्तूचे वजन ध्रुवावर जास्त व विषुववृत्तावर कमी का असते?
पृथ्वी ध्रुवांजवळ किंचित चपटी आहे, त्यामुळे ध्रुवांचे पृथ्वीकेंद्रापासूनचे अंतर कमी असते व गुरुत्वीय बल जास्त असते. विषुववृत्तावर हे अंतर जास्त असल्याने वजन कमी भरते.
Q3. वस्तुमान व वजन यांतील फरक लिहा.
वस्तुमान म्हणजे द्रव्यसंचय, ते सर्वत्र सारखे, अदिश, एकक kg. वजन म्हणजे गुरुत्वीय बल, ते ठिकाणानुसार बदलते, सदिश, चंद्रावर एक-षष्ठांश.
Q4. वीत किंवा हात ही प्रमाणित एकके का होऊ शकत नाहीत?
प्रत्येक व्यक्तीची वीत व हात वेगवेगळ्या लांबीचे असतात. त्यामुळे एकाच वस्तूचे माप वेगवेगळे येते; प्रमाणित एकक नेहमी सारखे असावे लागते.
Q5. एक वाहन 2 तासांत 120 किमी अंतर जाते. त्याची चाल किमी/तास व m/s मध्ये काढा.
चाल = अंतर ÷ काल = 120 ÷ 2 = 60 किमी/तास. 60 किमी = 60000 मी व 1 तास = 3600 से. म्हणून चाल = 60000 ÷ 3600 ≈ 16.67 m/s.
परीक्षेसाठी टीप
वस्तुमान-वजन फरक आणि अदिश-सदिश उदाहरणे हमखास विचारली जातात; एमकेएस-सीजीएस एकके तक्त्यात लिहा.
वस्तूची गती अंतर, विस्थापन, चाल, वेग व त्वरण या राशींनी वर्णन करतात. या पाठात बल, न्यूटनचा गतीविषयक पहिला नियम आणि बलामुळे वस्तू विस्थापित झाली तर कार्य कसे होते हे शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
अंतर: वस्तूने प्रत्यक्ष कापलेल्या मार्गाची लांबी; दिशा नसते, म्हणून अदिश राशी.
विस्थापन: सुरुवातीच्या व शेवटच्या बिंदूंमधील विशिष्ट दिशेतील कमीत कमी सरळ अंतर; सदिश राशी.
चाल = अंतर ÷ काल (अदिश). वेग = विस्थापन ÷ काल (सदिश). दोन्हींचे एकक m/s.
वस्तू एकाच दिशेने सरळ रेषेत गेल्यासच चाल व वेग यांचे परिमाण सारखे असते.
संपूर्ण प्रवासाचा वेग म्हणजे सरासरी वेग; एखाद्या क्षणाचा वेग म्हणजे तात्कालिक वेग.
त्वरण = वेगातील बदल ÷ लागलेला काल. एकक m/s²; त्वरण सदिश राशी आहे.
त्वरण निर्माण करणारी आंतरक्रिया म्हणजे बल. बलामुळे चाल, दिशा किंवा आकार बदलू शकतो.
घर्षणामुळे गतिमान वस्तू मंदावतात; कॅरमवर पावडर टाकल्यास घर्षण कमी होऊन सोंगटी जास्त दूर जाते.
न्यूटनचा पहिला नियम: वस्तूवर बल कार्य करत नसेल तर स्थिर वस्तू स्थिरच राहते व गतिमान वस्तू त्याच वेगाने त्याच दिशेने जात राहते.
1 न्यूटन (N): 1 kg वस्तुमानाला 1 m/s² त्वरण देणारे बल.
बलामुळे विस्थापन झाले तरच कार्य होते. कार्य = बल × बलाच्या दिशेतील विस्थापन.
कार्याचे SI एकक ज्यूल (J), सीजीएस एकक अर्ग. कार्य करण्याची क्षमता म्हणजे ऊर्जा.
महत्त्वाच्या संज्ञा
अदिश राशी – फक्त परिमाण असलेली राशी (अंतर, चाल).
सदिश राशी – परिमाण व दिशा असलेली राशी (विस्थापन, वेग, त्वरण, बल).
घर्षण – दोन पृष्ठभागांमधील गतीला विरोध करणारे बल.
1 ज्यूल – 1 N बलाने वस्तू बलाच्या दिशेने 1 m विस्थापित झाल्यास झालेले कार्य.
सूत्रे
चाल = अंतर ÷ काल
वेग = विस्थापन ÷ काल
त्वरण a = (अंतिम वेग − सुरुवातीचा वेग) ÷ काल; एकक m/s²
कार्य W = F × s (W – ज्यूल, F – न्यूटन, s – मीटर)
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. अंतर व विस्थापन यांतील फरक लिहा.
अंतर म्हणजे प्रत्यक्ष कापलेल्या मार्गाची लांबी, ते अदिश आहे. विस्थापन म्हणजे सुरुवात व शेवट यांमधील दिशेसह कमीत कमी अंतर, ते सदिश आहे.
Q2. न्यूटनचा गतीविषयक पहिला नियम लिहा.
वस्तूवर कोणतेही बाह्य बल कार्य करत नसेल, तर स्थिर वस्तू स्थिर राहते व एकसमान गतीने जाणारी वस्तू त्याच वेगाने त्याच दिशेने जात राहते.
Q3. एका सायकलस्वाराचा वेग 5 सेकंदांत 2 m/s वरून 12 m/s होतो. त्वरण काढा.
काही वस्तू एकमेकांवर घासल्या की त्यांच्यावर विद्युतप्रभार निर्माण होतो. सजातीय प्रभारांत प्रतिकर्षण व विजातीय प्रभारांत आकर्षण होते. या पाठात प्रभार कसा निर्माण होतो, स्पर्शाने व प्रवर्तनाने प्रभारित करणे, सुवर्णपत्र विद्युतदर्शी, वीज चमकणे व तडितरक्षक यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
प्रत्येक पदार्थात धन व ऋण प्रभार असतात. ते समान असल्यास वस्तू उदासीन, असमान असल्यास प्रभारित असते.
धन (+) व ऋण (−) ही नावे बेंजामिन फ्रँकलिन यांनी दिली.
अणूमध्ये धनप्रभार स्थिर असतो, तर ऋणप्रभारित कण हलू शकतात. घासताना ऋणकण एका वस्तूवरून दुसरीवर जातात.
ऋणकण मिळवणारी वस्तू ऋणप्रभारित, तर गमावणारी वस्तू धनप्रभारित होते.
रेशमाने घासलेली काच व लोकरीने घासलेले प्लॅस्टिक यांवर विरुद्ध प्रभार येतात.
सजातीय प्रभारांत प्रतिकर्षण, विजातीय प्रभारांत आकर्षण. प्रभारित वस्तू अप्रभारित वस्तूलाही आकर्षित करते, म्हणून प्रतिकर्षण हीच प्रभाराची खात्रीची कसोटी आहे.
घर्षणाने निर्माण झालेला प्रभार काही काळ त्याच जागी राहतो, म्हणून त्याला स्थितिक विद्युत म्हणतात. दमट हवेत प्रभार निघून जातो, म्हणून प्रयोग कोरड्या हवेत करावेत.
स्पर्शाने प्रभारित करणे आणि प्रवर्तनाने प्रभारित करणे (स्पर्श न करता जवळ आणल्याने; प्रभारित कंगवा पाण्याच्या धारेला वळवतो). प्रवर्तित प्रभार जवळ वस्तू असेपर्यंतच टिकतो.
सुवर्णपत्र विद्युतदर्शी प्रभार ओळखतो: प्रभारित वस्तू जवळ आणल्यास पत्रे विलग होतात; तबकडीला हात लावल्यास प्रभार निघून जातो.
सुमारे 2500 वर्षांपूर्वी थेल्सला घासलेला अंबर पिसे आकर्षित करतो असे दिसले; 1752 मध्ये फ्रँकलिनच्या पतंगाच्या प्रयोगाने वीज म्हणजे विद्युतप्रभार हे सिद्ध झाले.
ढगाच्या तळाशी जमा झालेला प्रचंड ऋणप्रभार वेगाने जमिनीकडे वाहतो, तेव्हा प्रकाश, उष्णता व आवाज निर्माण होतो – वीज पडणे.
तडितरक्षक: इमारतीच्या टोकावर टोकदार तांब्याची पट्टी, जी तांब्याच्या तारेने जमिनीत कोळसा व मीठ असलेल्या खड्ड्यातील लोखंडी पट्टीला जोडलेली असते; प्रभार सुरक्षितपणे जमिनीत जातो.
महत्त्वाच्या संज्ञा
घर्षणविद्युत – घासल्यामुळे निर्माण होणारा प्रभार.
प्रवर्तन – स्पर्श न करता प्रभारित वस्तू जवळ आणून दुसऱ्या वस्तूवर प्रभार निर्माण करणे.
विद्युतदर्शी – प्रभार ओळखणारे उपकरण.
भूसंपर्कन – प्रभार जमिनीत जाण्यासाठी जमिनीशी जोडणे.
सूत्रे
संख्यात्मक सूत्रे नाहीत. हे नियम लक्षात ठेवा:
सजातीय प्रभार → प्रतिकर्षण
विजातीय प्रभार → आकर्षण
प्रभारित + अप्रभारित वस्तू → आकर्षण
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. स्थितिक विद्युत म्हणजे काय?
घर्षणाने वस्तूवर निर्माण झालेला प्रभार काही काळ घासलेल्या जागीच स्थिर राहतो, त्याला स्थितिक विद्युत म्हणतात.
Q2. प्रतिकर्षण हीच प्रभाराची खात्रीची कसोटी का आहे?
प्रभारित वस्तू अप्रभारित वस्तूलाही आकर्षित करते, त्यामुळे आकर्षणावरून प्रभार नक्की कळत नाही. प्रतिकर्षण मात्र फक्त दोन सजातीय प्रभारित वस्तूंमध्येच होते.
Q3. सुवर्णपत्र विद्युतदर्शीची रचना व कार्य थोडक्यात लिहा.
काचेच्या बरणीत धातूच्या दांड्याला खाली दोन सोन्याची पातळ पत्रे जोडलेली असतात, वर धातूची तबकडी असते. प्रभारित वस्तू तबकडीजवळ आणल्यास पत्रांवर सजातीय प्रभार येऊन ती विलग होतात.
Q4. वीज पडताना कोणती काळजी घ्यावी?
उंच झाड, विजेचे खांब यांखाली थांबू नये; मोकळ्या मैदानात उभे राहू नये; पाण्यापासून दूर राहावे; विद्युत उपकरणे बंद करावीत; वाहनात असल्यास आतच थांबावे.
Q5. तडितरक्षक इमारतीचे संरक्षण कसे करतो?
इमारतीच्या टोकावरील टोकदार तांब्याची पट्टी जाड तारेने जमिनीतील धातूच्या पट्टीला जोडलेली असते. वीज पडल्यास प्रभार इमारतीतून न जाता या तारेतून जमिनीत जातो, त्यामुळे इमारत सुरक्षित राहते.
परीक्षेसाठी टीप
'शास्त्रीय कारणे लिहा' (दमट हवेत प्रयोग का होत नाहीत, प्रतिकर्षण ही कसोटी का) आणि तडितरक्षकाची रचना नीट तयार ठेवा.
उष्णता नेहमी जास्त तापमानाच्या वस्तूकडून कमी तापमानाच्या वस्तूकडे वाहते. या पाठात उष्णतेच्या संक्रमणाचे तीन प्रकार – वहन, अभिसरण व प्रारण – उष्णतेचे सुवाहक व दुर्वाहक, पदार्थांचे प्रसरण व आकुंचन आणि थर्मास फ्लास्कचे कार्य शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
वहन: स्थायू पदार्थात उष्णता गरम भागाकडून थंड भागाकडे कणाकणाने जाते; माध्यम लागते.
मेण व टाचण्यांच्या प्रयोगात तांब्याच्या पट्टीवरील टाचण्या आधी पडतात – तांबे उष्णतेचे सर्वांत चांगले वहन करते.
अभिसरण: द्रव व वायूंमध्ये गरम झालेला भाग हलका होऊन वर जातो, थंड जड भाग खाली येतो; असे अभिसरण प्रवाह तयार होतात. माध्यम लागते.
परीक्षानळीच्या वरच्या भागात पाणी तापवले तर वरचे पाणी उकळते, पण तळाचा बर्फ वितळत नाही – कारण गरम पाणी खाली जात नाही.
प्रारण: माध्यमाशिवाय उष्णतेचे संक्रमण. सूर्याची उष्णता पृथ्वीपर्यंत प्रारणाने येते.
काळे व गडद पृष्ठभाग जास्त उष्णता शोषतात; पांढरे व चकचकीत पृष्ठभाग उष्णता परावर्तित करतात. म्हणून उन्हाळ्यात पांढरे व हिवाळ्यात गडद कपडे वापरतात.
आपत्ती नैसर्गिक (दुष्काळ, ढगफुटी, महापूर, वीज पडणे, ज्वालामुखी, त्सुनामी, वादळे) किंवा मानवनिर्मित असू शकतात. बहुतेक नैसर्गिक आपत्ती आपण थांबवू शकत नाही, पण नियोजन, पूर्वसूचना व काळजी घेऊन जीवित व वित्तहानी कमी करू शकतो. या पाठात या आपत्ती व त्या वेळी काय करावे हे शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
दुष्काळ: दीर्घकाळ अन्नधान्य व पाण्याची तीव्र टंचाई. अवर्षण हे मुख्य कारण; महापूर, कीड, टोळधाड, थंडीची लाट, भूकंप हीसुद्धा कारणे.
आशिया खंडाला दुष्काळाचा सर्वाधिक फटका बसतो. छत्रपती शिवाजी महाराज व शाहू महाराज यांनी दुष्काळ निवारणाची व पाणी योजनांची कामे केली; मलिक अंबरने औरंगाबादला पिण्याच्या पाण्याचा कालवा बांधला.
दुष्काळ कमी करण्यासाठी: पाण्याचा नियोजनपूर्वक व पुनर्वापर, पावसाच्या पाण्याचे संकलन, वृक्षारोपण, हवामान अंदाजाचा वापर.
ढगफुटी: लहान क्षेत्रावर ताशी 100 मिमी किंवा त्याहून जास्त पाऊस. उदा. मुंबई, 26 जुलै 2005; लेह, 6 ऑगस्ट 2010.
महापूर नियंत्रण: डोंगरात लहान धरणे, पाझर तलाव, नदीपात्रातील गाळ काढणे, नवी जंगले, नदीजोड प्रकल्प. राष्ट्रीय पूर आयोग 1976 मध्ये स्थापन झाला.
वीज: चमकणाऱ्या विजांपैकी फक्त सुमारे 5% जमिनीवर पडतात; विजेचे तापमान सूर्याच्या पृष्ठभागापेक्षाही जास्त असते.
ज्वालामुखी: पृथ्वीच्या आतील तप्त वितळलेले पदार्थ कवचातून बाहेर येतात; त्यामुळे डोंगर तयार होतात, हवा प्रदूषित होते. तो थांबवता येत नाही, फक्त अंदाज बांधता येतो.
त्सुनामी (जपानी शब्द, अर्थ 'बंदरातील लाट'): समुद्रतळावरील भूकंप किंवा ज्वालामुखीमुळे तयार होणाऱ्या प्रचंड लाटा; ताशी 800–900 किमी वेगाने जातात. भूस्थिर उपग्रह पूर्वसूचनेसाठी मदत करतात.
वादळ: कमकुवत फांद्या छाटणे, सुरक्षित निवारा घेणे, गॅस व वीज बंद करणे, नातेवाइकांना कळवणे.
13 ऑक्टोबर – आंतरराष्ट्रीय आपत्ती निवारण दिन.
महत्त्वाच्या संज्ञा
आपत्ती – अचानक घडून मोठी जीवित व वित्तहानी करणारी घटना.
ढगफुटी – लहान भागात अचानक होणारा अतिमुसळधार पाऊस.
त्सुनामी – समुद्रतळातील भूकंपामुळे निर्माण होणाऱ्या प्रचंड लाटा.
आपत्ती व्यवस्थापन – हानी कमी करण्यासाठी नियोजन, पूर्वसूचना, बचाव व मदतकार्य.
सूत्रे
सूत्रे नाहीत. वीज पडताना काय करावे – काय करू नये:
मोकळ्या मैदानात, झाडाखाली, उंच ठिकाणी किंवा खांब-मनोऱ्यांजवळ थांबू नये.
तारेच्या कुंपणाला हात लावू नये; सायकल, ट्रॅक्टर, होडीतून उतरावे.
दोन व्यक्तींमध्ये अंतर ठेवावे; प्लगला जोडलेली उपकरणे व फोन वापरू नयेत.
कोरड्या लाकडावर, प्लॅस्टिक किंवा गोणपाटावर पाय जुळवून, गुडघ्यांवर हात ठेवून खाली बसावे.
पक्के घर हे सर्वांत सुरक्षित ठिकाण आहे.
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. ढगफुटी म्हणजे काय?
लहान भौगोलिक क्षेत्रावर अचानक ताशी 100 मिमी किंवा त्याहून जास्त पाऊस पडणे याला ढगफुटी म्हणतात.
Q2. त्सुनामी कशामुळे निर्माण होते?
समुद्राच्या तळाशी होणारा भूकंप किंवा ज्वालामुखीच्या उद्रेकामुळे पाणी ढकलले जाते व प्रचंड वेगवान लाटा निर्माण होतात, त्यांना त्सुनामी म्हणतात.
Q3. दुष्काळाची मानवनिर्मित कारणे लिहा.
युद्ध व अशांतता, दळणवळणाचा अभाव, अनियंत्रित लोकसंख्यावाढ, भूजलाचा अतिउपसा व गैरवापर, जंगलतोड, रासायनिक खतांचा अतिवापर.
Q4. महापूर नियंत्रणाचे उपाय लिहा.
डोंगराळ भागात लहान धरणे व पाझर तलाव, नदीपात्रातील गाळ काढणे, वृक्षलागवड, नदीजोड प्रकल्प, धोक्याच्या भागात वस्ती न करणे, पूर्वसूचना यंत्रणा.
Q5. वीज पडत असताना कोणती काळजी घ्यावी?
मोकळ्या जागी किंवा झाडाखाली थांबू नये, धातूच्या वस्तू व कुंपणापासून दूर राहावे, उपकरणे बंद करावीत, पक्क्या घरात आश्रय घ्यावा, बाहेर असल्यास पाय जुळवून खाली बसावे.
परीक्षेसाठी टीप
प्रत्येक आपत्तीसाठी 'कारणे – परिणाम – उपाय' अशा तीन मुद्द्यांत उत्तर लिहिण्याचा सराव करा.
पेशी हा सजीवांचा रचनात्मक व कार्यात्मक मूलभूत घटक आहे. या पाठात पेशींचा शोध, संयुक्त सूक्ष्मदर्शक, वनस्पती व प्राणी पेशींचे भाग आणि सूक्ष्मजीव – ते कोठे आढळतात, त्यांची वाढ कशी होते, ते उपयुक्त व उपद्रवी कसे असतात – याचा अभ्यास करतो.
The Muscular System and Digestive System in Human Beings
थोडक्यात सारांश
स्नायू आपल्याला हालचाल करण्यास मदत करतात, शरीराला आकार देतात व महत्त्वाच्या इंद्रियांचे कार्य चालू ठेवतात. पचनसंस्था अन्नाचे विद्राव्य स्वरूपात रूपांतर करते, जे रक्तात शोषले जाते. या पाठात स्नायूंचे प्रकार व त्यांचे कार्य आणि पचनसंस्थेची इंद्रिये व ग्रंथी यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
स्नायू हे तंतूंचे जुडगे असून ते आकुंचन व शिथिलन पावतात. स्नायू हाडांना स्नायुबंधांनी जोडलेले असतात.
शरीरात 600 पेक्षा जास्त स्नायू आहेत; प्रौढाच्या वजनाच्या सुमारे 40% वजन स्नायूंचे असते.
ऐच्छिक स्नायू आपल्या इच्छेनुसार कार्य करतात (हात, पाय). अनैच्छिक स्नायू आपोआप कार्य करतात (हृदय, जठर, आतडे).
दातांचे प्रकार: पटाशीचे, सुळे, उपदाढा, दाढा; दातांवर कठीण दंतवल्क (एनॅमल) असते.
लाळेतील टायलीन विकर पिष्टमय पदार्थांचे माल्टोजमध्ये रूपांतर करते.
जठर: जठररसात हायड्रोक्लोरिक आम्ल, पेप्सिन व श्लेष्मा; प्रथिनांचे पचन मुख्यतः येथे.
यकृत – सर्वांत मोठी ग्रंथी; पित्तरस तयार करते (पित्ताशयात साठवला जातो), जो स्निग्धपदार्थांच्या पचनास मदत करतो. स्वादुपिंड स्वादुरस स्रवते.
लहान आतडे (सुमारे 6 मी): बहुतांश पचन व शोषण. मोठे आतडे (सुमारे 1.5 मी): फक्त पाण्याचे शोषण.
महत्त्वाच्या संज्ञा
स्नायुबंध – स्नायूला हाडाशी जोडणारी चिवट ऊती.
विकर – शरीरातील विशिष्ट रासायनिक क्रिया जलद घडवणारे प्रथिन.
दंतवल्क – दाताचे सर्वांत कठीण बाह्य आवरण.
पित्तरस – यकृताने तयार केलेला, स्निग्धपदार्थांच्या पचनास मदत करणारा रस.
सूत्रे
सूत्रे नाहीत.
इंद्रिय / ग्रंथी
रस किंवा विकर
कार्य
लाळग्रंथी
टायलीन
पिष्टमय पदार्थ → माल्टोज
जठर
HCl, पेप्सिन, श्लेष्मा
प्रथिनांचे पचन
यकृत
पित्तरस
स्निग्धपदार्थांचे पचन
स्वादुपिंड
स्वादुरस
कर्बोदके, प्रथिने, स्निग्धपदार्थ
लहान आतडे
आंत्ररस
पचन पूर्ण, शोषण
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. ऐच्छिक व अनैच्छिक स्नायू म्हणजे काय?
आपल्या इच्छेनुसार हालचाल करणारे स्नायू ऐच्छिक (हात, पाय), तर आपल्या इच्छेशिवाय आपोआप कार्य करणारे स्नायू अनैच्छिक (हृदय, जठर).
Q2. हृदयाचे स्नायू कधीच थकत नाहीत, हे कोणत्या स्नायू प्रकाराचे वैशिष्ट्य आहे?
हृदयाचे स्नायू अनैच्छिक असून आयुष्यभर न थांबता आकुंचन-शिथिलन करत राहतात; मिनिटाला सुमारे 70 वेळा हृदय धडधडते.
Q3. हात कोपरात वाकवताना स्नायू कसे काम करतात?
हात वाकवताना द्‌विशिरस्क स्नायू आकुंचन पावतो व त्रिशिरस्क शिथिल होतो. हात सरळ करताना उलटे घडते. म्हणजे स्नायू जोडीने काम करतात.
Q4. मानवी अन्नमार्गातील इंद्रिये क्रमाने लिहा.
मुख → ग्रसनी → अन्ननलिका → जठर → लहान आतडे → मोठे आतडे → मलाशय → गुदद्वार.
Q5. पचनात यकृत व स्वादुपिंड यांचे कार्य लिहा.
यकृत पित्तरस तयार करते, तो पित्ताशयात साठतो व स्निग्धपदार्थांच्या पचनास मदत करतो; यकृत ग्लुकोजही साठवते. स्वादुपिंड स्वादुरस स्रवते, ज्यातील विकर कर्बोदके, प्रथिने व स्निग्धपदार्थांचे पचन करतात.
परीक्षेसाठी टीप
मानवी पचनसंस्थेची नामनिर्देशित आकृती आणि 'ग्रंथी – विकर – कार्य' तक्ता नीट पाठ करा.
आपल्या भोवती सतत बदल घडत असतात. त्यांचे वर्गीकरण अनेक प्रकारे करता येते – नैसर्गिक व मानवनिर्मित, उपयुक्त व उपद्रवी, जलद व सावकाश, परिवर्तनीय व अपरिवर्तनीय, आवर्ती व अनावर्ती, भौतिक व रासायनिक. या पाठात धातूंचे क्षरण व ते टाळण्याचे उपायही शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
नैसर्गिक बदल आपोआप घडतात (फळ पिकणे, दूध नासणे). मानवनिर्मित बदल माणूस घडवतो (स्वयंपाक, पाव बनवणे).
उपयुक्त बदल: पेन्सिलला टोक करणे, अन्न शिजवणे. उपद्रवी बदल: लोखंड गंजणे, वादळात झाड पडणे.
आपल्या भोवतालचे सर्व काही द्रव्याचे बनलेले आहे; द्रव्याला वस्तुमान असते व ते जागा व्यापते. पदार्थ शुद्ध – मूलद्रव्य किंवा संयुग – किंवा मिश्रण असू शकतो. या पाठात मूलद्रव्ये व त्यांच्या संज्ञा, धातू-अधातू-धातुसदृश, संयुगे व रेणुसूत्रे, मिश्रणे आणि त्यांच्या विलगीकरणाच्या पद्धती शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
द्रव्य अतिसूक्ष्म कणांचे बनलेले आहे; विभाजन केले तरी गुणधर्म तेच राहतात (खडू, शाई, अत्तर).
वस्तुमान व आकारमान हे द्रव्याचे दोन मुख्य गुणधर्म.
एकच घटक असलेला पदार्थ (सोने, पाणी); दोन किंवा अधिक पदार्थ असलेले मिश्रण (सरबत, हवा, माती, पोलाद).
मूलद्रव्य: एकाच प्रकारच्या अणूंनी बनलेले; त्याचे वेगवेगळ्या पदार्थांत विघटन होत नाही. 118 मूलद्रव्ये ज्ञात, त्यांपैकी 92 निसर्गात आढळतात.
डेमोक्रीटसने सूक्ष्म कणांना 'ॲटमॉस' (अविभाज्य) म्हटले. डाल्टन (1803): अणू निर्माण किंवा नष्ट करता येत नाही. बर्झेलियस यांनी अक्षरांच्या संज्ञा सुरू केल्या.
संज्ञा: H, He, C, N, O, Na (सोडिअम), Mg, Al, Si, P, S, Cl, K (पोटॅशिअम), Ca; W (टंगस्टन), Ag (चांदी), Au (सोने).
धातू वर्धनीय, तन्य, चकाकणारे, नादमय आणि उष्णता व विजेचे सुवाहक. अधातू (फॉस्फरस, सल्फर, क्लोरीन) तसे नसतात. धातुसदृश (आर्सेनिक, सिलिकॉन, सेलेनिअम) दोघांचे काही गुणधर्म दाखवतात.
संयुग: दोन किंवा अधिक मूलद्रव्यांच्या रासायनिक संयोगाने बनते; त्याचे गुणधर्म घटकांपेक्षा वेगळे. हायड्रोजन जळतो, ऑक्सिजन ज्वलनास मदत करतो, पण पाणी (H₂O) आग विझवते.
साखर तापवल्यावर काळा कार्बन उरतो, म्हणून साखर हे संयुग आहे.
मिश्रणात घटकांचे प्रमाण ठरावीक नसते, रासायनिक बदल होत नाही व घटक आपले गुणधर्म टिकवतात.
ऊर्ध्वपातन: खारे पाणी उकळून बाष्प संघनित्रात थंड करतात; शुद्ध पाणी जमा होते, मीठ मागे राहते.
विलगकारी नरसाळे: एकमेकांत न मिसळणारे द्रव वेगळे करते (रॉकेल पाण्यावर तरंगते).
अपकेंद्री पद्धत: वेगाने फिरवून द्रवातील बारीक स्थायू वेगळे (दूध, रक्त). रंजकद्रव्य पृथक्करण पद्धत: शाईतील रंग कागदावर वेगवेगळ्या उंचीपर्यंत चढतात.
महत्त्वाच्या संज्ञा
रेणू – स्वतंत्रपणे अस्तित्वात राहू शकणारा पदार्थाचा सर्वांत लहान कण.
अणू – मूलद्रव्याचा सर्वांत लहान कण.
रेणुसूत्र – संज्ञा व अणूंची संख्या वापरून संयुगाचे संक्षिप्त लेखन (H₂O, CO₂).
अमिश्रणीय द्रव – एकमेकांत न मिसळणारे द्रव (रॉकेल व पाणी).
सूत्रे
पाणी: H₂O (हायड्रोजनचे 2 अणू + ऑक्सिजनचा 1 अणू)
कार्बन डायऑक्साइड: CO₂ (कार्बनचा 1 + ऑक्सिजनचे 2 अणू)
ऑक्सिजन वायू: O₂ (एका रेणूत ऑक्सिजनचे दोन अणू)
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. मूलद्रव्य म्हणजे काय?
ज्या पदार्थाचे रेणू एकाच प्रकारच्या अणूंनी बनलेले असतात व ज्याचे वेगवेगळ्या पदार्थांत विघटन करता येत नाही, त्याला मूलद्रव्य म्हणतात. उदा. ऑक्सिजन, लोह.
Q2. पाणी आग विझवते, पण त्यातील हायड्रोजन ज्वलनशील आहे. स्पष्ट करा.
पाणी हे संयुग आहे. संयुगाचे गुणधर्म त्याच्या घटक मूलद्रव्यांपेक्षा पूर्णपणे वेगळे असतात, म्हणून हायड्रोजन व ऑक्सिजनपासून बनलेले पाणी आग विझवते.
Q3. धातू व अधातू यांतील फरक लिहा.
धातू चकाकणारे, वर्धनीय, तन्य, नादमय आणि उष्णता व विजेचे सुवाहक असतात. अधातू बहुधा चकाकत नाहीत, ठिसूळ असतात व उष्णता-विजेचे दुर्वाहक असतात.
Q4. संयुग व मिश्रण यांतील फरक लिहा.
संयुगात घटकांचे प्रमाण ठरावीक, रासायनिक संयोग होतो व गुणधर्म बदलतात. मिश्रणात प्रमाण ठरावीक नसते, रासायनिक बदल होत नाही व घटक आपले गुणधर्म टिकवतात.
Q5. खाऱ्या पाण्यापासून शुद्ध पाणी कसे मिळवाल?
ऊर्ध्वपातन पद्धतीने: खारे पाणी उकळतात, बाष्प संघनित्रातून जाताना थंड होऊन पाण्यात रूपांतरित होते व वेगळ्या भांड्यात जमा होते; मीठ मूळ भांड्यात राहते.
परीक्षेसाठी टीप
मूलद्रव्यांच्या संज्ञा (विशेषतः Na, K, Ag, Au, W) आणि विलगीकरण पद्धत – उदाहरण जोड्या पाठ करा.
आपण रोज अनेक मानवनिर्मित पदार्थ वापरतो. या पाठात टूथपेस्ट, अपमार्जके (साबण व संश्लिष्ट अपमार्जके) आणि सिमेंट या तीन पदार्थांचे घटक, त्यांचे कार्य व निर्मिती यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
पूर्वी दात स्वच्छ करण्यासाठी बाभळीची साल, कडुनिंबाची काडी, कोळशाची पूड, राख, मीठ, डाळिंबाची साल वापरत.
पहिली व्यापारी टूथपेस्ट 1873 मध्ये न्यूयॉर्कमध्ये तयार झाली.
टूथपेस्टचे मुख्य घटक: कॅल्शिअम कार्बोनेट व कॅल्शिअम हायड्रोजन फॉस्फेट (घाण काढणे व दात चकचकीत करणे). फ्लोराइड दंतक्षय रोखते व दंतवल्क मजबूत करते.
रिठा, शिकेकाई, साबण, धुण्याचा सोडा, धुलाई पावडर, शाम्पू ही सर्व अपमार्जके आहेत.
अपमार्जकाचा रेणू लांब असतो; एक टोक पाण्याला तर दुसरे टोक तेलाला धरते. त्यामुळे तेल व पाणी मिसळून मळ निघून जातो.
पृष्ठभागावर सहज पसरण्याच्या गुणधर्माला पृष्ठसक्रियता म्हणतात; फेस येणे हा त्याचा एक परिणाम.
निसर्गनिर्मित अपमार्जके: रिठा व शिकेकाई; त्यांत सॅपोनिन असते. ती त्वचा, रेशीम व लोकरीसाठी सुरक्षित.
साबण म्हणजे तेलाम्लांचे सोडिअम किंवा पोटॅशिअम क्षार. कठीण साबण (सोडिअम क्षार) – कपडे धुण्यासाठी; मृदू साबण (पोटॅशिअम क्षार) – अंघोळीसाठी.
कठीण पाण्यात (विहीर, कूपनलिका) साबणाला फेस येत नाही. संश्लिष्ट अपमार्जके कठीण पाण्यातही चांगले काम करतात.
साबण निर्मिती: तेल किंवा चरबी सोडिअम हायड्रॉक्साइडबरोबर उकळतात, नंतर मिठाचे द्रावण टाकल्यावर साबण वर तरंगून वेगळा होतो.
सिमेंट: सिलिका, ॲल्युमिना, चुना, आयर्न ऑक्साइड व मॅग्नेशिया यांची हिरवट-राखाडी पूड.
पोर्टलँड सिमेंट: सुमारे 60% चुना, 25% सिलिका, 5% ॲल्युमिना, उरलेले आयर्न ऑक्साइड व जिप्सम. इंग्लंडमधील पोर्टलँड बेटावरील दगडासारखे दिसते म्हणून हे नाव.
काँक्रीट = सिमेंट + पाणी + वाळू + खडी.
महत्त्वाच्या संज्ञा
अपमार्जक – मळ काढून स्वच्छ करणारा पदार्थ.
पृष्ठसक्रिय पदार्थ – पृष्ठभागावर सहज पसरणारा पदार्थ.
सॅपोनिन – रिठा व शिकेकाईतील नैसर्गिक स्वच्छताकारक घटक.
कठीण पाणी – ज्यात साबणाला सहज फेस येत नाही असे पाणी.
काँक्रीट – बांधकामासाठी सिमेंट, पाणी, वाळू व खडी यांचे मिश्रण.
निसर्गाकडून मिळणाऱ्या खनिजे, इंधने, वने आणि सागरातील संपत्ती यांना नैसर्गिक साधनसंपत्ती म्हणतात. या पाठात खनिजे व धातुके कशी तयार होतात व त्यांचे उपयोग, दगडी कोळसा, खनिज तेल व नैसर्गिक वायू ही जीवाश्म इंधने कशी तयार झाली, वनसंपत्तीचे उपयोग आणि सागरसंपत्ती यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
भूकवचात खनिजे, धातुके, खनिज तेल, इंधने, खडक व पाणी ही साधनसंपत्ती आहे.
सोने, चांदी, तांबे, प्लॅटिनम असे थोडेच धातू मुक्त स्वरूपात सापडतात; बहुतेक संयुगांच्या स्वरूपात असतात.
धातुक: ज्या खनिजापासून धातू किफायतशीरपणे मिळवता येतो ते खनिज. धातुकातील माती-वाळू यांसारख्या अशुद्धींना मृदा अशुद्धी (गँग) म्हणतात.
खनिजे शिलारस थंड होऊन, बाष्पीभवनाने, तापमान-दाबातील बदलाने व सजीवांपासून (शंख, शिंपले) तयार होतात.
लोहाची धातुके: मॅग्नेटाइट, हेमेटाइट, लिमोनाइट, सिडेराइट. बॉक्साइट हे ॲल्युमिनिअमचे मुख्य धातुक. तांबे – विजेच्या तारा; अभ्रक – विजेचा दुर्वाहक, विद्युत उपकरणांत.
दगडी कोळसा: जमिनीत गाडल्या गेलेल्या जंगलांवर उष्णता व दाबाने तयार झालेले जीवाश्म इंधन. प्रकार: पीट, लिग्नाइट, बिट्युमिनस, अँथ्रासाइट (सर्वोत्तम).
खनिज तेल: मृत सागरी जीवांपासून तयार झाले; 1000–3000 मीटर खोल सापडते; अंशात्मक ऊर्ध्वपातनाने पेट्रोल, डिझेल, रॉकेल, नॅफ्था, डांबर, वंगण वेगळे करतात.
नैसर्गिक वायू मुख्यतः मिथेन (CH₄); CNG व LNG स्वरूपात वाहतूक. CNG हे स्वच्छ इंधन आहे.
LPG: प्रोपेन व ब्युटेन (30:70); गळती ओळखू यावी म्हणून इथिल मर्कॅप्टन हा उग्र वासाचा पदार्थ मिसळतात.
जीवाश्म इंधने मर्यादित व मागणी वाढती – ऊर्जा संकट; पर्याय: हायड्रोजन, जैवइंधन, मिथेनॉल, इथेनॉल.
ONGC ची स्थापना 14 ऑगस्ट 1956; 1974 मध्ये 'सागर सम्राट'ने मुंबई हाय येथे तेलविहीर खोदली.
वने मृदेची धूप थांबवतात, पूर नियंत्रित करतात, वन्यजीवांचे रक्षण करतात आणि लाकूड, रबर, डिंक, मध, औषधे देतात.
सागरातून खनिजे, मोती, शंख-शिंपले, तेल, वायू व भरती-ओहोटीची ऊर्जा मिळते.
महत्त्वाच्या संज्ञा
धातुक – ज्यापासून धातू फायदेशीरपणे मिळवता येतो ते खनिज.
जीवाश्म इंधन – प्राचीन सजीवांच्या अवशेषांपासून बनलेले इंधन (कोळसा, खनिज तेल, नैसर्गिक वायू).
ऊर्जा संकट – इंधनसाठे संपण्याचा धोका.
सागरसंपत्ती – समुद्र व महासागरांतून मिळणारी साधनसंपत्ती.
सूत्रे
नैसर्गिक वायू: मुख्य घटक मिथेन CH₄; थोड्या प्रमाणात इथेन C₂H₆, प्रोपेन C₃H₈, ब्युटेन C₄H₁₀
औषधी वनस्पती
उपयोग
अडुळसा
खोकला, सर्दी
कडुनिंब
ताप
सदाफुली
कर्करोग
सिंकोना
हिवताप
बेल
जुलाब
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. धातुक म्हणजे काय?
ज्या खनिजात धातूचे प्रमाण जास्त असते व त्यापासून धातू कमी खर्चात सहज मिळवता येतो, त्याला धातुक म्हणतात. उदा. बॉक्साइट (ॲल्युमिनिअम), हेमेटाइट (लोह).
Q2. LPG मध्ये इथिल मर्कॅप्टन का मिसळतात?
LPG ला स्वतःचा वास नसतो. गॅसची गळती लगेच लक्षात यावी म्हणून उग्र वासाचे इथिल मर्कॅप्टन मिसळतात.
Q3. दगडी कोळशाला जीवाश्म इंधन का म्हणतात? त्याचे प्रकार लिहा.
लाखो वर्षांपूर्वी गाडल्या गेलेल्या वनस्पतींवर उष्णता व दाबाची क्रिया होऊन कोळसा तयार झाला, म्हणून तो जीवाश्म इंधन. प्रकार: पीट, लिग्नाइट, बिट्युमिनस, अँथ्रासाइट.
Q4. CNG हे पर्यावरणपूरक इंधन का मानले जाते?
CNG जळताना धूर, राख असा घनकचरा तयार होत नाही व प्रदूषक वायू फारच कमी बाहेर पडतात; त्यामुळे हवा कमी प्रदूषित होते.
Q5. वनसंपत्तीचे महत्त्व लिहा.
वने पाऊस व हवामान नियंत्रित करतात, मृदेची धूप व पूर रोखतात, पाणी जमिनीत मुरवतात, वन्यजीवांना निवारा देतात आणि लाकूड, डिंक, मध, रबर, औषधी वनस्पती देतात.
परीक्षेसाठी टीप
धातू – धातुक जोड्या (लोह – हेमेटाइट, ॲल्युमिनिअम – बॉक्साइट) आणि खनिज तेलापासून मिळणारे पदार्थ लक्षात ठेवा.
प्रकाशाचे निसर्गात अनेक मनोरंजक परिणाम दिसतात. या पाठात प्रकाशाचे विकिरण (आकाश निळे व मावळतीचा सूर्य लाल का दिसतो), बिंदुस्रोत व विस्तारित स्रोतामुळे पडणाऱ्या छाया (प्रच्छाया व उपच्छाया) आणि सूर्यग्रहण व चंद्रग्रहण यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
प्रकाशाच्या मार्गातील धूलिकण, धुके, दुधाचे कण प्रकाश आपल्या डोळ्यांकडे पसरवतात, म्हणून प्रकाशाचा झोत दिसतो.
स्वच्छ पाण्यात लेझरचा झोत दिसत नाही, पण किंचित दूध मिसळलेल्या पाण्यात दिसतो – हे प्रकाशाचे विकिरण.
दिवसा हवेतील कण व वायूंचे रेणू सूर्यप्रकाशाचे विकिरण करतात, म्हणून आकाश उजळलेले दिसते. वातावरण नसते तर दिवसाही आकाश काळे दिसले असते.
नायट्रोजन व ऑक्सिजनचे रेणू निळ्या रंगाचे विकिरण सर्वाधिक करतात, म्हणून आकाश निळे दिसते.
सूर्योदय-सूर्यास्ताच्या वेळी प्रकाशाला हवेतून जास्त अंतर कापावे लागते; निळा रंग वाटेतच विखुरला जातो व लाल-पिवळा प्रकाश आपल्यापर्यंत पोहोचतो.
अतिशय लहान स्रोत म्हणजे बिंदुस्रोत; मोठा स्रोत (मेणबत्ती, बल्ब) म्हणजे विस्तारित स्रोत.
बिंदुस्रोतामुळे फक्त गडद छाया – प्रच्छाया – पडते. विस्तारित स्रोतामुळे आत गडद प्रच्छाया व बाहेर फिकट उपच्छाया पडते.
सूर्य, चंद्र व पृथ्वी एका सरळ रेषेत आल्यावर ग्रहण होते.
सूर्यग्रहण: चंद्र सूर्य व पृथ्वी यांच्यामध्ये येतो; फक्त अमावास्येला होते; खग्रास किंवा खंडग्रास. ते उघड्या डोळ्यांनी कधीच पाहू नये – विशेष चष्मा वापरावा.
चंद्रग्रहण: पृथ्वी सूर्य व चंद्र यांच्यामध्ये येते; फक्त पौर्णिमेला होते; खग्रास किंवा खंडग्रास. ते उघड्या डोळ्यांनी पाहणे सुरक्षित असते.
चंद्राच्या मागे एखादा तारा किंवा ग्रह झाकला जाणे म्हणजे पिधान (उदा. रोहिणी तारा, 2016).
महत्त्वाच्या संज्ञा
विकिरण – सूक्ष्म कणांमुळे प्रकाश सर्व दिशांना पसरणे.
प्रच्छाया – छायेचा पूर्ण गडद भाग.
उपच्छाया – छायेचा अंशतः प्रकाशित, फिकट भाग.
बिंदुस्रोत – अतिशय लहान प्रकाशस्रोत.
विस्तारित स्रोत – मोठ्या आकाराचा प्रकाशस्रोत.
सूत्रे
सूत्रे नाहीत.
मुद्दा
सूर्यग्रहण
चंद्रग्रहण
क्रम
सूर्य – चंद्र – पृथ्वी
सूर्य – पृथ्वी – चंद्र
दिवस
अमावास्या
पौर्णिमा
छाया
चंद्राची छाया पृथ्वीवर
पृथ्वीची छाया चंद्रावर
पाहणे
फक्त विशेष चष्म्याने
उघड्या डोळ्यांनी सुरक्षित
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. प्रकाशाचे विकिरण म्हणजे काय?
प्रकाशाच्या मार्गात आलेल्या अतिसूक्ष्म कणांमुळे प्रकाश सर्व दिशांना पसरतो, या क्रियेला प्रकाशाचे विकिरण म्हणतात.
Q2. शास्त्रीय कारण लिहा: आकाश निळे दिसते.
हवेतील नायट्रोजन व ऑक्सिजनचे रेणू सूर्यप्रकाशातील निळ्या रंगाचे विकिरण इतर रंगांपेक्षा जास्त करतात. हा विखुरलेला निळा प्रकाश सर्व दिशांनी डोळ्यांत येतो, म्हणून आकाश निळे दिसते.
Q3. सूर्योदय व सूर्यास्ताच्या वेळी सूर्य लालसर का दिसतो?
या वेळी सूर्यप्रकाशाला वातावरणातून जास्त अंतर कापावे लागते. निळा रंग वाटेतच विखुरला जातो व कमी विकिरण होणारा लाल-पिवळा प्रकाश आपल्यापर्यंत पोहोचतो.
Q4. प्रच्छाया व उपच्छाया यांतील फरक लिहा.
प्रच्छाया हा छायेचा पूर्ण गडद भाग, जेथे प्रकाश अजिबात पोहोचत नाही. उपच्छाया हा फिकट भाग, जेथे स्रोताच्या काही भागाचा प्रकाश पोहोचतो; ती विस्तारित स्रोतामुळेच पडते.
Q5. सूर्यग्रहण कसे होते? ते उघड्या डोळ्यांनी का पाहू नये?
अमावास्येला चंद्र सूर्य व पृथ्वी यांच्या मध्ये एका रेषेत येतो व त्याची छाया पृथ्वीवर पडते. ग्रहणकाळातील तीव्र प्रकाश व अतिनील किरणे डोळ्यांना इजा करतात, म्हणून विशेष चष्मा वापरावा.
परीक्षेसाठी टीप
सूर्यग्रहण व चंद्रग्रहणाच्या आकृत्या (सूर्य, चंद्र, पृथ्वी, प्रच्छाया, उपच्छाया) नामनिर्देशित करून काढण्याचा सराव करा.
वस्तू कंपन पावते तेव्हा ध्वनी निर्माण होतो. या पाठात दोलनगती, आयाम, दोलनकाळ व वारंवारिता, ध्वनीची उच्चनीचता, ध्वनीची तीव्रता व पातळी (डेसिबल) आणि श्राव्य, अवश्राव्य व स्वनातीत ध्वनी यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
वस्तूच्या लयबद्ध कंपनामुळे ध्वनी निर्माण होतो; पाण्यातील तरंगांप्रमाणे कंपने हवेतून कानापर्यंत पोहोचतात. कंपन थांबले की ध्वनी थांबतो.
झोका किंवा लंबक हा दोलक आहे. मध्य स्थानाभोवती पुढे-मागे होणारी गती म्हणजे दोलनगती; ठरावीक कालांतराने पुन्हा होणारी गती म्हणजे नियतकालिक गती.
आयाम: मध्य स्थानापासून दोलकाचे जास्तीत जास्त अंतर. आयाम जास्त → ध्वनी मोठा.
दोलनकाळ (T): एक पूर्ण दोलन होण्यास लागणारा वेळ.
वारंवारिता (n): एका सेकंदातील दोलनांची संख्या; एकक हर्ट्झ (Hz).
लंबकाची लांबी वाढवली की दोलनकाळ वाढतो; तो आयामावर अवलंबून नसतो.
ध्वनीची उच्चनीचता वारंवारितेवर अवलंबून असते. तारेवरील ताण वाढवला की वारंवारिता वाढते व ध्वनी अधिक तीक्ष्ण (उच्च) होतो. म्हणून तंबोरा, तबला ताण बदलून सुरात लावतात.
सा, रे, ग, म, प, ध, नी यांची उच्चनीचता चढत्या क्रमाने असते. डासाच्या गुणगुणण्याची उच्चनीचता सिंहाच्या गर्जनेपेक्षा जास्त असते.
ध्वनीची तीव्रता ∝ (आयाम)². आयाम दुप्पट केल्यास तीव्रता चौपट होते.
ध्वनीची पातळीडेसिबल (dB) मध्ये मोजतात; हे नाव अलेक्झांडर ग्रॅहॅम बेल यांच्या नावावरून. तीव्रता 10 पट झाल्यास पातळी 10 dB ने वाढते.
साधे बोलणे ≈ 60 dB; जड वाहतूक ≈ 70 dB; जेट इंजिन ≈ 130 dB. 100 dB पेक्षा जास्त पातळीच्या ध्वनीमुळे तात्पुरता बहिरेपणा येऊ शकतो.
माणसाला 20 Hz ते 20,000 Hz चे ध्वनी ऐकू येतात – श्राव्य ध्वनी.
अवश्राव्य ध्वनी (20 Hz पेक्षा कमी): देवमासा, हत्ती, गेंडा काढतात. स्वनातीत ध्वनी (20,000 Hz पेक्षा जास्त): कुत्र्यांना ऐकू येतो; नाजूक दागिने व घड्याळाचे भाग स्वच्छ करणे, रडार व वैद्यकीय तपासण्या यांत उपयोग.
महत्त्वाच्या संज्ञा
दोलन – एक पूर्ण पुढे-मागे हालचाल.
आयाम – मध्य स्थानापासून जास्तीत जास्त विस्थापन.
वारंवारिता – एका सेकंदातील दोलने (Hz).
उच्चनीचता – ध्वनी किती तीक्ष्ण किंवा खर्जातील आहे ते.
स्थितिस्थापकता – ताणल्यानंतर मूळ आकार परत मिळवण्याचा गुणधर्म.
सूत्रे
वारंवारिता n = 1/T (n – हर्ट्झ, T – सेकंद)
दोलनकाळ T = लागलेला वेळ ÷ दोलनांची संख्या
ध्वनीची तीव्रता ∝ (आयाम)²
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. वारंवारिता म्हणजे काय? तिचे एकक लिहा.
दोलकाने एका सेकंदात केलेल्या दोलनांच्या संख्येला वारंवारिता म्हणतात. तिचे एकक हर्ट्झ (Hz) आहे.
Q2. एक लंबक 20 सेकंदांत 40 दोलने पूर्ण करतो. दोलनकाळ व वारंवारिता काढा.
दोलनकाळ T = 20 ÷ 40 = 0.5 s. वारंवारिता n = 1/T = 1/0.5 = 2 Hz.
Q3. तबला व तंबोरा सुरात कसा लावतात?
तबल्याच्या चामड्याचा किंवा तंबोऱ्याच्या तारेचा ताण कमी-जास्त करतात. ताण वाढवल्यास वारंवारिता वाढून ध्वनीची उच्चनीचता वाढते, ताण कमी केल्यास ती कमी होते.
Q4. आयाम दुप्पट केल्यास ध्वनीच्या तीव्रतेत काय बदल होतो?
तीव्रता ∝ (आयाम)². आयाम 2 पट केल्यास तीव्रता 2² = 4 पट होते, म्हणजे ध्वनी खूप मोठा होतो.
Q5. श्राव्य, अवश्राव्य व स्वनातीत ध्वनी यांतील फरक उदाहरणांसह लिहा.
श्राव्य: 20 ते 20,000 Hz, माणसाला ऐकू येतो (बोलणे). अवश्राव्य: 20 Hz पेक्षा कमी (हत्ती, देवमासा). स्वनातीत: 20,000 Hz पेक्षा जास्त, कुत्र्यांना ऐकू येतो; रडार, वैद्यकीय तपासणीत उपयोग.
परीक्षेसाठी टीप
n = 1/T वापरून उदाहरणे सोडवा आणि श्राव्य मर्यादा (20 Hz – 20,000 Hz) नक्की लक्षात ठेवा.
चुंबक दूर अंतरावरूनही वस्तूंवर परिणाम करतो, कारण त्याच्याभोवती चुंबकीय क्षेत्र असते. या पाठात कृत्रिम चुंबक कसे बनवतात, पृथ्वी प्रचंड चुंबकासारखी का वागते, चुंबकीय बलरेषा व त्यांचे गुणधर्म, चुंबकीय क्षेत्राची वेधनक्षमता आणि धातुशोधक यंत्रे यांचा अभ्यास करतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
लोह, कोबाल्ट व निकेल यांच्या संमिश्रांपासून चुंबक बनवतात. 'अल्निको' (ॲल्युमिनिअम, निकेल, कोबाल्ट) व 'निपरमॅग' (लोह, निकेल, ॲल्युमिनिअम, टायटॅनिअम) ही चुंबकीय संमिश्रे आहेत.
एकस्पर्शी पद्धती: चुंबकाचे एकच टोक पोलादी पट्टीवर एका टोकापासून दुसऱ्या टोकापर्यंत पुन्हा पुन्हा घासणे – कमकुवत व कमी काळ टिकणारे चुंबकत्व.
द्‌विस्पर्शी पद्धती: दोन चुंबकांची विजातीय टोके पट्टीच्या मध्यावर ठेवून विरुद्ध दिशांना टोकांकडे घासणे – जास्त प्रबळ व जास्त काळ टिकणारे चुंबकत्व.
विल्यम गिल्बर्ट यांनी पृथ्वी हा एक प्रचंड चुंबक आहे हे दाखवले. पृथ्वीचा चुंबकीय दक्षिण ध्रुव भौगोलिक उत्तर ध्रुवाजवळ आहे, म्हणून मुक्तपणे टांगलेल्या चुंबकाचे उत्तर टोक उत्तरेकडे स्थिरावते.
चुंबकाभोवतीचा ज्या भागात चुंबकीय बल जाणवते तो भाग म्हणजे चुंबकीय क्षेत्र.
मायकेल फॅरेडे यांनी अदृश्य चुंबकीय बलरेषांची कल्पना मांडली; पट्टीचुंबकाभोवती लोखंडाचा कीस टाकल्यास त्यांची रचना दिसते.
बलरेषा दाट असतात तेथे (ध्रुवांजवळ) क्षेत्र प्रबळ, विरळ असतात तेथे क्षेत्र दुर्बल.
बलरेषांचे गुणधर्म: काल्पनिक; चुंबकाबाहेर N कडून S कडे जातात; ताणलेल्या स्प्रिंगप्रमाणे त्यांच्यात ताण असतो; एकमेकींना प्रतिकर्षित करतात; एकमेकींना कधीच छेदत नाहीत; एकक क्षेत्रफळातील संख्या क्षेत्राची तीव्रता दर्शवते.
चुंबकीय क्षेत्र पुठ्ठा, प्लॅस्टिक, पाणी यांतून पार जाते, पण त्याची तीव्रता कमी होते – हीच वेधनक्षमता.
प्रतिकर्षण हीच चुंबकत्वाची खरी कसोटी (आकर्षण कोणत्याही लोखंडी वस्तूशी होऊ शकते).
धातुशोधक यंत्रे विद्युत चुंबकांवर आधारित; विमानतळ, बसस्थानक, अन्नप्रक्रिया व भूगर्भशास्त्रात उपयोग.
महत्त्वाच्या संज्ञा
चुंबकीय क्षेत्र – चुंबकाभोवती जेथे त्याचे बल जाणवते तो भाग.
चुंबकीय बलरेषा – चुंबकीय क्षेत्राची दिशा व तीव्रता दाखवणाऱ्या काल्पनिक रेषा.
चुंबकन – पदार्थात चुंबकत्व निर्माण करण्याची क्रिया.
विद्युत चुंबक – नरम लोखंडाभोवतीच्या वेटोळ्यातून विद्युतप्रवाह सोडून बनवलेला तात्पुरता चुंबक.
सूत्रे
सूत्रे नाहीत. लक्षात ठेवा: सजातीय ध्रुवांत प्रतिकर्षण, विजातीय ध्रुवांत आकर्षण; चुंबकाबाहेर बलरेषा N कडून S कडे जातात.
५ महत्त्वाचे प्रश्न
Q1. चुंबकीय क्षेत्र म्हणजे काय?
चुंबकाभोवतीच्या ज्या भागात चुंबकीय बलाचा परिणाम जाणवतो, त्या भागाला चुंबकीय क्षेत्र म्हणतात.
Q2. मुक्तपणे टांगलेल्या चुंबकसूचीचे उत्तर टोक उत्तर दिशेकडेच का स्थिरावते?
पृथ्वी प्रचंड चुंबकासारखी आहे व तिचा चुंबकीय दक्षिण ध्रुव भौगोलिक उत्तरेजवळ आहे. विजातीय ध्रुवांत आकर्षण होत असल्याने चुंबकाचे उत्तर टोक उत्तरेकडे वळते.
Q3. एकस्पर्शी व द्‌विस्पर्शी पद्धती यांतील फरक लिहा.
एकस्पर्शी पद्धतीत एकाच चुंबकाचे एक टोक पट्टीवर एका दिशेने घासतात; चुंबकत्व कमकुवत असते. द्‌विस्पर्शी पद्धतीत दोन चुंबकांची विजातीय टोके मध्यापासून बाहेर घासतात; चुंबकत्व प्रबळ व टिकाऊ असते.
Q4. चुंबकीय बलरेषांचे चार गुणधर्म लिहा.
त्या काल्पनिक असून चुंबकाबाहेर N कडून S कडे जातात; एकमेकींना छेदत नाहीत; एकमेकींना प्रतिकर्षित करतात; ध्रुवांजवळ दाट असतात, म्हणजे तेथे क्षेत्र प्रबळ असते.
Q5. प्रतिकर्षण हीच चुंबकत्वाची खरी कसोटी का आहे?
चुंबक लोखंडाच्या कोणत्याही अचुंबकीय तुकड्यालाही आकर्षित करतो, त्यामुळे आकर्षणावरून चुंबक ओळखता येत नाही. प्रतिकर्षण मात्र फक्त दोन चुंबकांच्या सजातीय ध्रुवांत होते.
परीक्षेसाठी टीप
पट्टीचुंबकाभोवतीच्या बलरेषांची आकृती बाणांसह (N कडून S कडे) काढण्याचा सराव करा.
तेजोमेघातील वायू व धूलिकणांपासून ताऱ्यांचा जन्म होतो आणि त्यांचा दीर्घ जीवनप्रवास असतो. या पाठात ताऱ्यांचा जीवनप्रवास, आकाशनिरीक्षणातील मूलभूत संज्ञा (खगोल, ऊर्ध्वबिंदू, अधःबिंदू, आयनिक वृत्त), राशी व नक्षत्रे आणि सप्तर्षी, शर्मिष्ठा, मृग असे तारकासमूह कसे ओळखावे हे शिकतो.
महत्त्वाचे मुद्दे
प्रामुख्याने हायड्रोजन वायू व धूलिकणांच्या ढगांना तेजोमेघ म्हणतात. गुरुत्वाकर्षणामुळे कण एकत्र येऊन ढग आकुंचन पावतो, गाभा तप्त होऊन ऊर्जा निर्माण होऊ लागते – तारा जन्माला येतो.
जीवनप्रवास: सर्वसाधारण तारा → तांबडा राक्षसी तारा → बिंबाभ्रिका → श्वेतबटू. भव्य तारा → तांबडा महाराक्षसी तारा → अतिदीप्त तारा → न्यूट्रॉन तारा किंवा कृष्णविवर.
आपली सूर्यमाला ही लाखो ताऱ्यांच्या दीर्घिकेचा अतिशय लहान भाग आहे.
आकाश आपल्याभोवती प्रचंड गोलासारखे भासते – खगोल. क्षितिज त्याचे दोन भाग करते.
ऊर्ध्वबिंदू: डोक्याच्या बरोबर वरचा खगोलावरील बिंदू. अधःबिंदू: पायाखाली बरोबर विरुद्ध बिंदू.
खगोलीय ध्रुव: पृथ्वीचा अक्ष खगोलाला जेथे मिळतो ते बिंदू. वैषुविक वृत्त: पृथ्वीचे विषुववृत्त खगोलापर्यंत वाढवल्यास तयार होणारे वर्तुळ. मध्यमंडळ: दोन्ही खगोलीय ध्रुव, ऊर्ध्वबिंदू व अधःबिंदू यांतून जाणारे वर्तुळ.
आयनिक वृत्त: खगोलावर सूर्याचा भासमान भ्रमणमार्ग.
तारे रोज सुमारे 4 मिनिटे आधी उगवतात (आज रात्री 8 वाजता उगवलेला तारा उद्या 7 वा. 56 मि. ला उगवेल).
तारकासमूह: आकाशाच्या लहान भागातील ताऱ्यांचा गट. पाश्चात्त्यांनी आकाश 88 तारकासमूहांत विभागले.
12 राशी: आयनिक वृत्ताचे प्रत्येकी 30° चे 12 भाग – मेष ते मीन.
27 नक्षत्रे: चंद्र पृथ्वीभोवती सुमारे 27.3 दिवसांत फेरी पूर्ण करतो; तो एका दिवसात जितका भाग (13°20') कापतो ते एक नक्षत्र. नक्षत्रातील ठळक तारा म्हणजे योगतारा. एक रास = सव्वादोन नक्षत्रे.
सप्तर्षी: पतंगासारखे सात तारे; त्याच्या दोन ताऱ्यांची रेषा ध्रुवताऱ्याकडे जाते. शर्मिष्ठा: M आकाराचे पाच ठळक तारे; ध्रुवतारा शोधण्यास उपयोगी. मृग: हिवाळ्यातील तेजस्वी तारकासमूह; त्याच्या मधल्या तीन ताऱ्यांची रेषा व्याध ताऱ्याकडे जाते.
आकाशनिरीक्षण शहराच्या दिव्यांपासून दूर, अमावास्येच्या रात्री, ध्रुवताऱ्याचा संदर्भ घेऊन करावे.
महत्त्वाच्या संज्ञा
तेजोमेघ – ज्यात तारे जन्मतात असा वायू व धूलिकणांचा ढग.
खगोल – ज्यावर तारे फिरताना भासतात असा काल्पनिक गोल.
निरीक्षकाच्या डोक्याच्या बरोबर वर असलेला खगोलावरील बिंदू म्हणजे ऊर्ध्वबिंदू, तर पायाखाली बरोबर विरुद्ध दिशेला असलेला बिंदू म्हणजे अधःबिंदू.
Q2. एक तारा आज रात्री 9 वाजता उगवला. तो 15 दिवसांनी किती वाजता उगवेल?
तारा रोज 4 मिनिटे आधी उगवतो. 15 दिवसांत 15 × 4 = 60 मिनिटे = 1 तास आधी. म्हणून तो रात्री 8 वाजता उगवेल.
Q3. ताऱ्यांचा जीवनप्रवास थोडक्यात लिहा.
तेजोमेघापासून तारा जन्मतो. सर्वसाधारण तारा → तांबडा राक्षसी तारा → बिंबाभ्रिका → श्वेतबटू. भव्य तारा → तांबडा महाराक्षसी तारा → अतिदीप्त तारा → न्यूट्रॉन तारा किंवा कृष्णविवर.
Q4. नक्षत्र म्हणजे काय? नक्षत्रे 27 का आहेत?
चंद्र सुमारे 27.3 दिवसांत पृथ्वीभोवती फेरी पूर्ण करतो. तो एका दिवसात आकाशाचा जितका भाग (सुमारे 13°20') कापतो त्याला नक्षत्र म्हणतात; म्हणून नक्षत्रे 27 आहेत.
Q5. सप्तर्षी व शर्मिष्ठा यांच्या साहाय्याने ध्रुवतारा कसा शोधाल?
सप्तर्षीच्या पतंगाच्या बाजूच्या दोन ताऱ्यांना जोडणारी रेषा उत्तरेकडे वाढवल्यास ध्रुवतारा मिळतो. सप्तर्षी दिसत नसेल तेव्हा M आकाराच्या शर्मिष्ठेच्या ताऱ्यांचा उपयोग करून ध्रुवतारा शोधता येतो.
परीक्षेसाठी टीप
खगोलाची आकृती (क्षितिज, ऊर्ध्वबिंदू, अधःबिंदू, खगोलीय ध्रुव) आणि रास-नक्षत्राचे गणित नीट लक्षात ठेवा.