NCERT Class 8 Science Chapter 12 घर्षण

 NCERT Class 8 Science Chapter 12 घर्षण

NCERT Solutions for Class 8 Science Chapter 12 घर्षण

पाठ्यपुस्तक अभ्यास

प्रश्न 1.
रिक्त स्थान भरें:

1. घर्षण एक दूसरे के संपर्क में आने वाली सतहों के बीच …………. का विरोध करता है।
2. घर्षण सतहों के ………….. पर निर्भर करता है।
3. घर्षण से ………………. उत्पन्न होता है।
4. कैरम बोर्ड पर पाउडर का छिड़काव। ……………. घर्षण।
5. सर्पी घर्षण स्थैतिक घर्षण से ………. अधिक होता है।

उत्तर।

1. सापेक्ष गति
2. चिकनाई (या अनियमितताएं या प्रकृति)
3. गर्मी
4. कम कर देता है
5. कम।

प्रश्न 2.
चार बच्चों को लोटनिक, स्थैतिक और सर्पी घर्षणों के कारण लगने वाले बलों को घटते क्रम में व्यवस्थित करने को कहा गया। उनकी व्यवस्था नीचे दी गई है। सही व्यवस्था चुनिए।
(a) लोटनिक, स्थैतिक, सर्पी
(b) लोटनिक, सर्पी, स्थैतिक
(c) स्थैतिक, सर्पी, लोटनिक
(d) सर्पी, स्थैतिक, लोटनिक
उत्तर:
(c) स्थैतिक, सर्पी, लोटनिक।

प्रश्न 3.
एलिडा अपनी खिलौना कार को सूखे संगमरमर के फर्श, गीले संगमरमर के फर्श, अखबार और फर्श पर बिछे तौलिये पर चलाती है। कार पर विभिन्न सतहों पर बढ़ते क्रम में लगने वाला घर्षण बल होगा:
(a) गीला संगमरमर का फर्श, सूखा संगमरमर का फर्श, अखबार और तौलिया।

(b) अखबार, तौलिया, सूखा संगमरमर का फर्श, गीला संगमरमर का फर्श,
(c) तौलिया, अखबार, सूखा संगमरमर का फर्श, गीला संगमरमर का फर्श,
(d) गीला संगमरमर का फर्श, सूखा संगमरमर का फर्श, तौलिया, अखबार।
उत्तर:
(a) गीला संगमरमर का फर्श, सूखा संगमरमर का फर्श, अखबार और तौलिया।

प्रश्न 4.
मान लीजिए कि आपका लेखन डेस्क थोड़ा झुका हुआ है। उस पर रखी एक किताब नीचे की ओर खिसकने लगती है। उस पर लगने वाले घर्षण बल की दिशा दर्शाइए।
उत्तर:
घर्षण बल झुकी हुई सतह के समांतर, किताब के फिसलने की दिशा के विपरीत कार्य करेगा।

प्रश्न 5.
आप गलती से संगमरमर के फर्श पर साबुन का पानी से भरी एक बाल्टी गिरा देते हैं। क्या इससे आपके लिए फर्श पर चलना आसान हो जाएगा या मुश्किल? क्यों?
उत्तर:
साबुन वाले फर्श पर चलना मुश्किल होता है क्योंकि साबुन वाले फर्श पर घर्षण बहुत कम होता है और इसलिए हम ऐसे फर्श पर फिसल सकते हैं।

प्रश्न 6.
समझाइए कि खिलाड़ी स्पाइक्स वाले जूते क्यों पहनते हैं।
उत्तर:
खिलाड़ी स्पाइक्स वाले जूते इसलिए पहनते हैं क्योंकि स्पाइक्स वांछित घर्षण बल उत्पन्न करते हैं और इस प्रकार ज़मीन को मजबूती से पकड़ने में मदद करते हैं।

प्रश्न 7.
इकबाल को एक हल्के डिब्बे को धकेलना है और सीमा को उसी फर्श पर रखे एक समान भारी डिब्बे को धकेलना है। किसे अधिक बल लगाना होगा और क्यों?
उत्तर:
हम जानते हैं कि यदि दोनों सतहों को ज़ोर से दबाया जाए तो घर्षण बल बढ़ जाता है। भारी डिब्बा फर्श पर अधिक दबाव डालेगा और इसलिए सीमा को अधिक घर्षण बल का अनुभव होगा।

प्रश्न 8.
व्याख्या कीजिए कि सर्पी घर्षण, स्थैतिक घर्षण से कम क्यों होता है।
उत्तर:
घर्षण दो सतहों में अनियमितताओं के आपस में जुड़ने के कारण होता है। जब वस्तु फिसलने लगती है, तो उसकी सतह के संपर्क बिंदुओं को दूसरी सतह के संपर्क बिंदुओं से जुड़ने का पर्याप्त समय नहीं मिल पाता। इसलिए, सर्पी घर्षण, स्थैतिक घर्षण से थोड़ा कम होता है।

प्रश्न 9.
उदाहरण देकर दर्शाइए कि घर्षण मित्र भी है और शत्रु भी।
उत्तर दीजिए।

घर्षण मित्र भी है और शत्रु भी, इसीलिए कहा जाता है कि घर्षण एक आवश्यक बुराई है।

1. घर्षण एक मित्र के रूप में:

• गिलास पकड़ने के लिए हमारी हथेली पर धारियाँ होती हैं, जो हथेली और गिलास के बीच घर्षण को बढ़ाती हैं।
• हम पेन या पेंसिल से कुछ भी लिख पाते हैं क्योंकि कागज़ की सतह और पेन (निब) या पेंसिल की नोक के बीच घर्षण होता है।
• एक शिक्षक ब्लैकबोर्ड पर चाक से लिख सकता है क्योंकि ब्लैकबोर्ड की सतह और चाक के बीच घर्षण होता है।
• यदि घर्षण न हो तो गतिमान पिंड कभी नहीं रुकेगा।
• यदि घर्षण होता तो दीवार में कील नहीं ठोकी जा सकती थी, या गांठ नहीं बांधी जा सकती थी।
• बिना घर्षण के कोई भी इमारत नहीं बनाई जा सकती।

2. शत्रु के रूप में घर्षण:

• घर्षण से सामग्री घिस जाती है, चाहे वे स्क्रू हों, बॉल-बेयरिंग हों या जूतों के तले हों।
• घर्षण से ऊष्मा भी उत्पन्न होती है, जिससे मशीन के पुर्जों की घिसावट बढ़ जाती है। इससे ऊर्जा की भी काफी बर्बादी होती है, क्योंकि इस ऊष्मा का उपयोग नहीं हो पाता।

प्रश्न 10.
समझाइए कि तरल पदार्थों में गतिमान वस्तुओं के आकार विशेष क्यों होने चाहिए।
उत्तर:
पक्षियों और मछलियों को हर समय तरल पदार्थों में घूमना पड़ता है। इसलिए, उनके शरीर ऐसे आकार में विकसित हो गए हैं जिससे उन्हें तरल घर्षण पर काबू पाने में ज़्यादा ऊर्जा नहीं खोनी पड़ती। ऐसे आकार धारारेखीय कहलाते हैं। कारों को भी इस तरह डिज़ाइन किया गया है कि उनके आकार पक्षियों, मछलियों आदि के धारारेखीय आकार से मिलते जुलते हों।

महत्वपूर्ण प्रश्न और उत्तर

अति लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
घर्षण क्या है?
उत्तर:
वह बल जो संपर्क में आने वाली दो सतहों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है, घर्षण कहलाता है।

प्रश्न 2.
एक उदाहरण देकर दर्शाइए कि घर्षण से ऊष्मा उत्पन्न होती है।
उत्तर:
हथेलियों को आपस में रगड़ने से ऊष्मा उत्पन्न होती है और हमें गर्मी का एहसास होता है। इससे पता चलता है कि घर्षण से ऊष्मा उत्पन्न होती है।

प्रश्न 3.
ट्रक के टायरों पर ट्रेड क्यों लगाए जाते हैं?
उत्तर:
ट्रक के टायरों पर ट्रेड लगाने का उद्देश्य घर्षण बढ़ाना और ज़मीन पर बेहतर पकड़ प्रदान करना है।

प्रश्न 4.
अधिकांश मशीनों में सर्पी के स्थान पर लोटनिक घर्षण क्यों होता है?
उत्तर:
क्योंकि लोटनिक घर्षण, सर्पी घर्षण से कम होता है और मशीन को सुचारू रूप से चलाने में सहायक होता है।

प्रश्न 5.
आपके विचार से लोटनिक घर्षण, सर्पी घर्षण से कम क्यों होता है?
उत्तर:
लोटनिक घर्षण, सर्पी घर्षण से कम होता है क्योंकि लोटनिक घर्षण में संपर्क में आने वाले पृष्ठ का क्षेत्रफल सर्पी घर्षण से कम होता है। इसके अलावा, लोटनिक घर्षण के दौरान, दोनों पृष्ठ एक-दूसरे के विरुद्ध ठीक से रगड़ नहीं पाते हैं।

प्रश्न 6.
क्या हम स्नेहक का उपयोग करके घर्षण को शून्य तक कम कर सकते हैं?
उत्तर:
नहीं, घर्षण को पूरी तरह से समाप्त करना संभव नहीं है। किसी भी सतह पर घर्षण शून्य नहीं हो सकता।

प्रश्न 7.
द्रव घर्षण को कैसे कम किया जा सकता है?
उत्तर:
पिंड के आकार को धारारेखीय बनाकर द्रव घर्षण को कम किया जा सकता है।

प्रश्न 8.
बर्फ पर चलना कठिन क्यों है?
उत्तर:
बर्फ पर चलना कठिन है क्योंकि बर्फ पैरों और बर्फ की सतह के बीच बहुत कम घर्षण उत्पन्न करती है।

प्रश्न 9.
घर्षण बल क्यों होता है?
उत्तर:
घर्षण संपर्क में आने वाली दो सतहों पर अनियमितताओं के आपस में जुड़ने से उत्पन्न होता है।

प्रश्न 10.
जूतों के तले क्यों घिस जाते हैं?
उत्तर:
जूतों के तले ज़मीन और तलवों के बीच घर्षण के कारण घिस जाते हैं।

प्रश्न 11.
जूतों के तलवों में खांचे क्यों होते हैं?
उत्तर:
जूतों के तलवों में खांचे इसलिए होते हैं ताकि जूतों और ज़मीन के बीच बेहतर पकड़ बनी रहे।

प्रश्न 12.
रोलिंग घर्षण के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
रोलिंग घर्षण का उपयोग सीलिंग फैन और साइकिल में हब और धुरी के बीच बॉल बेयरिंग लगाकर किया जाता है।

प्रश्न 13.
घर्षण किन कारकों पर निर्भर करता है?
उत्तर:
घर्षण संपर्क में आने वाली सतहों की प्रकृति और दबाव पर निर्भर करता है।

प्रश्न 14.
वायु प्रतिरोध से क्या तात्पर्य है?
उत्तर:
किसी गतिशील वस्तु और जिस वायु से होकर वह गति करती है, उसके बीच घर्षण को वायु प्रतिरोध कहते हैं।

प्रश्न 15.
धारारेखीय आकृति क्या होती है?
उत्तर:
वह आकृति जो बीच में चौड़ी और सिरों पर पतली होती है, धारारेखीय आकृति कहलाती है।

प्रश्न 16.
किसी वस्तु पर लगने वाले बल को मापने के लिए प्रयुक्त उपकरण का नाम बताइए।
उत्तर:
स्प्रिंग तुला।

प्रश्न 17.
श्यान खिंचाव को परिभाषित कीजिए।
उत्तर:
किसी तरल पदार्थ द्वारा किसी वस्तु की गति के प्रति उत्पन्न विरोध को श्यान खिंचाव कहते हैं।

लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
बोतल के ढक्कन को तौलिये से पकड़कर खोलना आसान होता है। क्यों?
उत्तर:
तौलिये की खुरदरी सतह घर्षण को बढ़ाती है और इस प्रकार अधिक बल लगाने के लिए बेहतर पकड़ प्रदान करती है। इस प्रकार, तौलिया बोतल के ढक्कन को खोलना आसान बनाता है।

प्रश्न 2.
गीली सड़क पर गाड़ी चलाना मुश्किल क्यों होता है?
उत्तर:
गीली सड़क पर गाड़ी चलाना बहुत मुश्किल होता है क्योंकि वहाँ घर्षण कम होता है। सड़क की सतह पर पानी की एक पतली परत बन जाती है। इससे घर्षण कम हो जाता है, जिससे चालक को गीली सड़क पर गाड़ी चलाते समय नियंत्रण रखना मुश्किल हो जाता है।

प्रश्न 3.
घर्षण को एक आवश्यक बुराई क्यों कहा जाता है?
उत्तर:
घर्षण सर्वव्यापी है। यहाँ तक कि एक साधारण कार्य, जैसे कि कागज़ पर लिखना, भी घर्षण के बिना नहीं किया जा सकता। सड़क पर चलना घर्षण के बिना संभव नहीं होगा। लेकिन घर्षण के कारण पदार्थों का क्षरण होता है और ऊर्जा की हानि होती है। इस प्रकार, घर्षण लाभदायक होने के साथ-साथ हानिकारक भी है। इसलिए, घर्षण को एक आवश्यक बुराई कहा जाता है।

प्रश्न 4.
नावों और हवाई जहाजों को सुव्यवस्थित आकार दिया जाता है। क्यों?
उत्तर:
वह आकार जो बीच में चौड़ा और सिरों पर पतला होता है, सुव्यवस्थित आकार कहलाता है। ऐसा आकार द्रव के घर्षण या प्रतिरोध को कम करता है। इसलिए, एक सुव्यवस्थित पिंड द्रव में आसानी से गति कर सकता है। पक्षियों और मछलियों का शरीर स्वाभाविक रूप से सुव्यवस्थित होता है। नावों और हवाई जहाजों को भी सुव्यवस्थित बनाया जाता है ताकि वे हवा या पानी में आसानी से गति कर सकें।

प्रश्न 5.
दो स्थितियाँ बताइए जहाँ घर्षण बढ़ाना वांछनीय है।
उत्तर:
दो स्थितियाँ जहाँ घर्षण बढ़ाना वांछनीय है:
a. टायरों की सतह पर खांचे वाले डिज़ाइन और पैटर्न होते हैं जो सड़क के साथ घर्षण बढ़ाते हैं। यह गीली सड़क पर टायरों को फिसलने से रोकता है।
b. खिलाड़ियों और एथलीटों द्वारा पहने जाने वाले जूतों के तलवों में घर्षण बढ़ाने के लिए स्पाइक्स लगाए जाते हैं ताकि उन्हें ज़मीन पर मज़बूत पकड़ मिले और दौड़ते समय फिसले नहीं।

प्रश्न 6.
घर्षण के कुछ लाभ बताइए।
उत्तर:
घर्षण के लाभ निम्नलिखित हैं:

• कलम और कागज़ के बीच घर्षण हमें कागज़ पर लिखने में सक्षम बनाता है।
• यह हमें विभिन्न चीजें पकड़ने में सक्षम बनाता है।
• हमारे पैरों और जमीन के बीच घर्षण के कारण ही हम चलने, जॉगिंग आदि जैसी गतिविधियां कर पाते हैं।
• यह लकड़ी में पेंच को पकड़ता है।
• यह व्यंजनों को मेज पर रखने की अनुमति देता है।
• सड़क की सतह और हमारे वाहनों के टायरों के बीच घर्षण के कारण वाहन बिना फिसले चलते रहते हैं।

प्रश्न 7.
घर्षण के कुछ नुकसान बताइए।
उत्तर:
घर्षण के नुकसान निम्नलिखित हैं:

• घर्षण गति का विरोध करता है, इसलिए घर्षण पर काबू पाने में कुछ ऊर्जा बर्बाद हो जाती है।
• इससे जूतों के तले में घिसावट आ जाती है, उदाहरण के लिए, हमारे जूतों के तले लंबे समय तक उपयोग के बाद उबड़-खाबड़ सड़क की सतह के साथ घर्षण के कारण घिस जाते हैं।
• घर्षण के कारण उत्पन्न ऊष्मा मशीनों के रबर भागों को नुकसान पहुंचाती है, तथा ऊर्जा की हानि भी होती है।
• घर्षण के कारण गतिशील वस्तुएं रुक जाती हैं या धीमी हो जाती हैं।

प्रश्न 8.
रेशम की गाँठ की तुलना में जूट की गाँठ बाँधना आसान क्यों है?
उत्तर:
जूट का जूट पर घर्षण गुणांक, रेशम का रेशम पर घर्षण गुणांक से कहीं अधिक होता है। इसलिए, जूट की रस्सी के दो धागे, रेशम की रस्सी के दो धागों की तुलना में एक-दूसरे को अधिक मजबूती से पकड़ सकते हैं। इससे रेशम की रस्सी की तुलना में जूट की रस्सी में गाँठ बाँधना आसान हो जाता है।

प्रश्न 9.
स्प्रिंग बैलेंस क्या है?
उत्तर:
यह किसी वस्तु पर लगने वाले बल को मापने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण है। इसमें एक कुंडलित स्प्रिंग लगी होती है। बल लगाने पर स्प्रिंग खिंच जाती है। स्प्रिंग का खिंचाव एक अंशांकित पैमाने पर घूमते हुए एक सूचक द्वारा मापा जाता है। पैमाने पर रीडिंग बल का परिमाण बताती है।

प्रश्न 10.
स्नेहन घर्षण को कैसे कम करता है?
उत्तर:
घर्षण सतहों के खुरदरेपन के कारण होता है। कोई भी प्रक्रिया जो संपर्क सतहों को चिकना बनाती है, घर्षण को कम करती है। सतहों पर तेल, ग्रीस या ग्रेफाइट जैसे स्नेहक डालकर घर्षण को कम किया जा सकता है। फिसलने वाली सतहों के बीच स्नेहक की एक पतली परत बन जाती है। इस प्रकार सतहों और स्नेहक परत के बीच घर्षण बहुत कम होता है। उदाहरण के लिए, ग्रेफाइट का उपयोग उन मशीनों में स्नेहक के रूप में किया जाता है जहाँ गतिशील भाग बहुत अधिक तापमान पर पहुँच जाते हैं।
कैरम खेलते समय, कैरम बोर्ड पर बारीक टैल्कम पाउडर घर्षण को कम करता है।

प्रश्न 11.
किसी वस्तु को उसकी स्थिर स्थिति से हटाना आसान क्यों नहीं होता?
उत्तर:
जब कोई वस्तु स्थिर अवस्था में होती है, तो वह जिस सतह पर रखी होती है, उस पर उसकी पकड़ बेहतर होती है। स्थिर अवस्था में, सतहों की अनियमितताएँ ठीक से आपस में जुड़ी होती हैं, जिससे घर्षण को दूर करने के लिए अधिक बल की आवश्यकता होती है। इसलिए, किसी वस्तु को उसकी स्थिर स्थिति से हटाना आसान नहीं होता।

प्रश्न 12.
रोलर लगे सामान को खींचना आसान क्यों होता है?
उत्तर:
जब एक पिंड किसी अन्य पिंड की सतह पर लुढ़कता है, तो घर्षण कम हो जाता है। लुढ़कना हमेशा किसी अन्य पिंड पर फिसलने से आसान होता है। इसलिए रोलर लगे सामान को खींचना आसान होता है।

प्रश्न 13.
अमन और रोहन एक ही कंक्रीट की सड़क पर अपनी साइकिल चला रहे हैं। अमन की साइकिल में नए टायर लगे हैं जबकि रोहन के टायर पुराने और इस्तेमाल किए हुए हैं। अमन ने रोहन को जल्द से जल्द अपनी साइकिल के टायर बदलने का सुझाव दिया। (
क) रॉड के उस हिस्से से गुजरते समय, जिस पर चिकनाई वाला तेल गिरा हुआ है, दोनों लड़कों में से किसके फिसलने की संभावना अधिक है?
(ख) अमन ने रोहन को अपनी साइकिल के टायर बदलने की सलाह क्यों दी?
उत्तर:
(क) रोहन।
(ख) ऐसा इसलिए है क्योंकि घिसे हुए टायर घर्षण नहीं देते और वाहन के फिसलने की संभावना बढ़ जाती है।

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
घर्षण के विभिन्न प्रकारों पर चर्चा कीजिए।
उत्तर:
घर्षण के तीन प्रकार निम्नलिखित हैं:
(क) स्थैतिक घर्षण: घर्षण बल पर विजय पाने के लिए आवश्यक न्यूनतम बल को स्थैतिक घर्षण कहते हैं। दूसरे शब्दों में, किसी वस्तु को गतिमान करने के लिए आवश्यक न्यूनतम बल को स्थैतिक घर्षण कहते हैं।

(ख) सर्पी घर्षण: जब कोई वस्तु किसी सतह पर गति करना शुरू करती है, तो उसे गतिमान रखने के लिए कुछ बल की आवश्यकता होती है। किसी गतिशील वस्तु को स्थिर गति से गतिमान रखने के लिए आवश्यक न्यूनतम बल सर्पी घर्षण कहलाता है। सर्पी घर्षण हमेशा स्थैतिक घर्षण से कम होता है। इस कारण, स्थिर डिब्बे को धकेलने की तुलना में गतिमान डिब्बे को धकेलना आसान होता है।

(ग) लोटनिक घर्षण: जब कोई वस्तु किसी अन्य वस्तु की सतह पर लुढ़कती है, तो उत्पन्न घर्षण को लोटनिक घर्षण कहते हैं। लोटनिक घर्षण, सर्पी घर्षण से कम होता है।

प्रश्न 2.
घर्षण बढ़ाने के कुछ तरीके सुझाइए।
उत्तर:
घर्षण बढ़ाने के कुछ तरीके इस प्रकार हैं:

• रबर ग्रिप साइकिल के हैंडल, बिजली के उपकरणों और कई अन्य औज़ारों पर लगाई जाती हैं। घर्षण बढ़ने से इन वस्तुओं पर बेहतर पकड़ बनती है।
• घर्षण बढ़ाने के लिए किसी सतह को सैंडपेपर की मदद से खुरदुरा बनाया जा सकता है।
• जूतों के तलवों को घर्षण बढ़ाने के लिए खुरदुरा बनाया जाता है। इससे चलते समय सतह पर बेहतर पकड़ बनाने में मदद मिलती है।
• टायरों के ट्रेड जानबूझकर इस प्रकार बनाए जाते हैं ताकि घर्षण की सहायता से सड़क पर अच्छी पकड़ बनाई जा सके।
• बोतल के ढक्कन को मोटे तौलिये से पकड़ने से घर्षण बढ़ता है। घर्षण बढ़ने से बोतल का ढक्कन खोलना आसान हो जाता है।

प्रश्न 3.
घर्षण कम करने के कुछ तरीके सुझाइए।
उत्तर:
घर्षण कम करने के कुछ तरीके इस प्रकार हैं:

• मशीनों में गतिशील भागों के बीच घर्षण को कम करने के लिए स्नेहक तेल और ग्रीस का उपयोग किया जाता है।
• कुछ मशीनें घर्षण को कम करने के लिए एयर कुशन का उपयोग करती हैं क्योंकि ऐसी मशीनों में तेल का उपयोग आदर्श नहीं होता है।
• कुछ मशीनों में घर्षण को कम करने के लिए ग्रेफाइट पाउडर का उपयोग किया जाता है।
• बॉल बेयरिंग, सर्पी घर्षण को लोटनिक घर्षण में परिवर्तित करता है। लोटनिक घर्षण, सर्पी घर्षण से कम होता है। इस प्रकार, बॉल बेयरिंग घर्षण को कम करने में मदद करता है।

प्रश्न 4.
द्रव को परिभाषित कीजिए। उन कारकों को लिखिए जिन पर द्रव घर्षण निर्भर करता है।
उत्तर:
गैसों और द्रवों को सम्मिलित रूप से द्रव कहा जाता है। द्रवों द्वारा किसी वस्तु पर लगाया गया घर्षण द्रव घर्षण कहलाता है। द्रव घर्षण को कर्षण भी कहते हैं। द्रव घर्षण जिन कारकों पर निर्भर करता है, वे निम्नलिखित हैं:

• किसी वस्तु का द्रव घर्षण द्रव के सापेक्ष उसकी गति पर निर्भर करता है।
• किसी वस्तु का द्रव घर्षण वस्तु के आकार पर भी निर्भर करता है।
• द्रव घर्षण द्रव की प्रकृति और घनत्व पर भी निर्भर करता है।