बच्चे को गुरुत्वाकर्षण की व्याख्या कैसे करें

"इससे चीजें गिरती हैं," बच्चे जवाब दे सकते हैं यदि आप पूछें कि गुरुत्वाकर्षण क्या करता है। उन्हें आपको यह बताने में थोड़ी और परेशानी हो सकती है कि वास्तव में यह गूढ़ शक्ति क्या है। वैज्ञानिक भी इसे पूरी तरह से नहीं समझते हैं, लेकिन सरल शब्दों में, गुरुत्वाकर्षण एक अदृश्य आकर्षक शक्ति है जो वस्तुओं को एक-दूसरे की ओर ले जाने का कारण बनती है। हालाँकि, 1977 में लॉन्च किया गया वोयाजर 1, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बच गया है और यह इस बात का प्रमाण है कि जो ऊपर जाता है जरूरी नहीं कि वह वापस नीचे आए।

प्रत्येक वस्तु में द्रव्यमान होता है, एक मूल गुण जो वस्तु के पास मौजूद पदार्थ की मात्रा को मापता है। जब तक कोई वस्तु प्रकाश की गति तक नहीं पहुंचती, तब तक उसका द्रव्यमान नहीं बदलता है। जैसे-जैसे किसी वस्तु का द्रव्यमान बढ़ता है, वैसे-वैसे उसका गुरुत्वाकर्षण भी बढ़ता है।

इसलिए बहुत बड़ी वस्तुओं, जैसे कि बृहस्पति ग्रह, में चंद्रमा की तुलना में अधिक गुरुत्वाकर्षण खिंचाव होता है, जो कि बहुत छोटा स्वर्गीय पिंड है। बच्चों को बताएं कि उन दो वस्तुओं के गुरुत्वाकर्षण में अंतर के कारण उनका वजन चंद्रमा की तुलना में पृथ्वी पर अधिक है।

ध्यान दें कि घनत्व किसी दूसरे ग्रह पर आपके वजन में भी भूमिका निभा सकता है। यदि ग्रह कम घना है, तो आप इसके सभी द्रव्यमान के कुल गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के करीब नहीं पहुंच सकते। उदाहरण के लिए शनि को लें। इस तथ्य के बावजूद कि शनि का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग 100 गुना है, शनि पर आपका भार लगभग उतना ही होगा जितना कि यह आपके गृह ग्रह पर है। ऐसा इसलिए है क्योंकि शनि का घनत्व पानी के घनत्व से कम है।

ग्रह बच्चों को छोटे, टिमटिमाते तारों की तरह लग सकते हैं, भले ही वे बड़े पिंड हों जो गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में अंतरिक्ष में घूमते हों। बच्चों को सौर मंडल का एक स्केल मॉडल या उसके केंद्र में सूर्य का चित्र दिखाकर प्रबुद्ध करें।

इस बारे में बात करें कि कैसे इस तारे का विशाल गुरुत्वाकर्षण खिंचाव ग्रहों को अपनी ओर खींचता है, भले ही वे कभी सूर्य में न गिरें। सौर मंडल में पिंड अपने तारे के चारों ओर गति के कारण कक्षा में रहते हैं। यदि सूर्य अचानक गायब हो जाता है, तो पृथ्वी और अन्य ग्रह सूर्य के गुरुत्वाकर्षण के बिना अलग-अलग दिशाओं में अंतरिक्ष में उड़ जाते हैं।

कक्षाओं और गुरुत्वाकर्षण की चर्चा को घर के करीब लाएँ, यह वर्णन करके कि कैसे उपग्रह पृथ्वी की परिक्रमा करते हैं जिस तरह से पृथ्वी और उसकी बहन ग्रह सूर्य की परिक्रमा करते हैं। चूंकि पृथ्वी बड़ी है और इसका द्रव्यमान है, इसलिए इसका एक मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र है जो वस्तुओं को अपने केंद्र की ओर गिरने का कारण बनता है जैसे एक अलग सेब एक पेड़ से जमीन पर गिर जाता है।

अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन - जिसे बच्चे ने टीवी पर देखा होगा - एक ही समय में गिरते हुए ग्रह के चारों ओर तेजी से घूमने वाली वस्तु का एक लोकप्रिय उदाहरण है। चंद्रमा एक और पिंड है जो हर 27 दिनों में पृथ्वी के चारों ओर गिरता है। यह गुरुत्वाकर्षण के साथ-साथ पृथ्वी के जल पर सूर्य के खिंचाव के कारण ज्वार-भाटा उत्पन्न करता है।

यदि पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण वस्तुओं को अपनी ओर खींचता है, तो आपको लगता है कि आप ग्रहों को सूर्य की ओर देखते हुए और उपग्रहों को पृथ्वी पर गिरते हुए देखेंगे। ऐसा नहीं होता है क्योंकि कक्षा में वस्तुएं ग्रह के समकोण पर इतनी तेजी से चलती हैं कि वे जिस शरीर की परिक्रमा कर रहे हैं, उसके "चारों ओर गिरें"।

एक बच्चे को इस महत्वपूर्ण अवधारणा को समझने में मदद करें, उसे एक स्ट्रिंग पर अपने सिर के चारों ओर कुछ घुमाने के लिए कहें। स्ट्रिंग - गुरुत्वाकर्षण - वस्तु को बच्चे की ओर खींचती है जबकि वस्तु की आगे की गति - या वेग - उसे बाहर की ओर खींचती है और इसे स्ट्रिंग द्वारा सभी तरह से अंदर की ओर खींचने से रोकती है। बच्चे को वस्तु को घुमाना बंद करने के लिए कहें और ध्यान दें कि कैसे, बिना आगे की गति के, वस्तु अंततः धीमी हो जाती है और गिर जाती है।

एक शानदार वैज्ञानिक सर आइजैक न्यूटन ने गुरुत्वाकर्षण और गति के बारे में कई महत्वपूर्ण चीजों की खोज की। उदाहरण के लिए, उन्होंने पाया कि दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल उनके केंद्रों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। दूसरे शब्दों में, यदि कोई बच्चा माउंट एवरेस्ट की चोटी पर खड़ा होता है, तो उसके और पृथ्वी के केंद्र के बीच गुरुत्वाकर्षण खिंचाव जमीन पर खड़े होने की तुलना में कम होता है।

अत्यधिक संवेदनशील तराजू दो अलग-अलग ऊंचाई के बीच चलने वाली वस्तु के बीच वजन में मिनट के अंतर का पता लगा सकते हैं। जब वस्तुएँ पृथ्वी की ओर गिरती हैं तो वे भी स्थिर दर से गति करती हैं। जब कोई बच्चा किसी ऊँची इमारत से किसी वस्तु को गिराता है, तो जैसे-जैसे एक सेकंड बीतता है, वह अपनी गति बढ़ाता जाता है।