दैनिक जीवनमा शक्ति

हाम्रो वरपर धेरै प्रकारका कार्य भइरहेका हुन्छन्: पङ्खा घुम्छ, चिम बल्छ, ढोल बज्छ, केटलीमा पानी उम्लिन्छ, चुम्बकमा आलपिन टाँसिन्छन्। यी हरेक कार्य गर्न फरक फरक रूपको ऊर्जा चाहिन्छ। ऊर्जाका मुख्य रूप यी हुन्:

• यान्त्रिक ऊर्जा (चलिरहेका वा उचालिएका वस्तुको ऊर्जा)
• ताप ऊर्जा
• प्रकाश ऊर्जा
• ध्वनि ऊर्जा
• विद्युत् ऊर्जा
• चुम्बकीय ऊर्जा
• रासायनिक ऊर्जा (खाना, इन्धन र ब्याट्रीमा सञ्चित हुन्छ)
• पारमाणविक शक्ति (यो परमाणुको केन्द्रमा सञ्चित हुन्छ र यसैबाट सूर्य चम्कन्छ)

यान्त्रिक ऊर्जा

हाम्रो वरपरका कुनै वस्तु चलिरहेका हुन्छन्: गुडिरहेको बल, उडिरहेको चरो, कुदिरहेको बस। कुनै वस्तु चलिरहेका हुँदैनन्, तर विशेष स्थितिमा राखिएका हुन्छन्: छतको ट्याङ्कीमा भएको पानी, तन्काइएको गुलेली। दुवै प्रकारका वस्तुमा ऊर्जा हुन्छ।

वस्तुको चाल वा स्थितिका कारण त्यसमा हुने ऊर्जालाई यान्त्रिक ऊर्जा भनिन्छ। यान्त्रिक ऊर्जा दुई प्रकारको हुन्छ: स्थिति ऊर्जा र गति ऊर्जा।

क. स्थिति ऊर्जा

हाम्रो हातको मांसपेशीमा ऊर्जा हुन्छ। यो ऊर्जा खानाबाट आउँछ। गुलेली तन्काउँदा यो ऊर्जा तन्किएको रबरमा सञ्चित हुन्छ। रबर छोड्दा सञ्चित ऊर्जाबाट मट्याङ्ग्रो टाढासम्म पुग्छ। यसरी सञ्चित भएको ऊर्जालाई स्थिति ऊर्जा भनिन्छ। (“स्थिति” भनेको वस्तु रहेको ठाउँ वा अवस्था हो।)

फुटबल खेलाडीमा पनि यस्तै हुन्छ। खेलाडीले खुट्टा पछाडि उठाउँदा मांसपेशीको ऊर्जा उठेको खुट्टा र तन्किएका मांसपेशीमा सञ्चित हुन्छ। बल हान्दा यही ऊर्जाबाट बल गुड्दै टाढा पुग्छ।

कुनै वस्तु रहेको स्थान, वा त्यसको स्थान वा आकारमा भएको परिवर्तनका कारण त्यसमा सञ्चित हुने ऊर्जालाई स्थिति ऊर्जा भनिन्छ।

स्थिति ऊर्जा धेरै वस्तुमा सञ्चित हुन्छ:

• उचाइका कारण: छतको ट्याङ्की वा बाँधमा जम्मा गरिएको पानी, उचालिएको ढुङ्गा वा इँटा, रुखको अग्लो हाँगामा पाकेको आँप;
• आकार बदलिएका कारण: खुम्च्याइएको, तन्काइएको, बङ्ग्याइएको वा बेरिएको स्प्रिङ; तन्काइएको रबर ब्यान्ड वा धनु; दम दिइएको (चाबी लगाउने) घडी वा खेलौना कारको स्प्रिङ।

ख. गति ऊर्जा

बिस्तारै फ्याँकेको बल समाउन सजिलो हुन्छ, तर जोडले फ्याँकेको बल समाउन गाह्रो हुन्छ। उत्रै वेगमा फ्याँकेको हलुका टेनिस बल समाउन सजिलो हुन्छ, तर गह्रौँ क्रिकेट बल समाउन गाह्रो हुन्छ। चलिरहेको बल ऊर्जासहित हातमा ठोक्किन्छ। कुनै बलमा अरूमा भन्दा बढी ऊर्जा हुन्छ।

यसबाट चलिरहेका हरेक वस्तुमा ऊर्जा हुन्छ भन्ने थाहा हुन्छ। वस्तुको चालका कारण त्यसमा हुने ऊर्जालाई गति ऊर्जा भनिन्छ।

गुडिरहेको बल, उडिरहेको चरो, बगिरहेको पानी, बहिरहेको हावा र कुदिरहेको बस सबैमा गति ऊर्जा हुन्छ।

गति ऊर्जालाई प्रभाव पार्ने कारकहरू

वस्तुको गति ऊर्जा दुई कुरामा भर पर्छ:

1. पिण्ड: एउटै वेगमा चल्दा गह्रौँ वस्तुमा धेरै गति ऊर्जा हुन्छ। उत्रै वेगमा फ्याँकेको टेनिस बलमा भन्दा क्रिकेट बलमा धेरै गति ऊर्जा हुन्छ। एउटै वेगमा गुडेको साइकलमा भन्दा मोटरसाइकलमा धेरै गति ऊर्जा हुन्छ।
2. वेग (गति): वस्तु जति छिटो चल्छ, त्यसमा त्यति धेरै गति ऊर्जा हुन्छ। बिस्तारै फ्याँकेको भन्दा जोडले फ्याँकेको क्रिकेट बलमा धेरै गति ऊर्जा हुन्छ।

यसैले बिस्तारै गुडेको गाडी ठोक्किँदा भन्दा तीव्र गतिमा गुडेको गाडी ठोक्किँदा धेरै क्षति हुन्छ।

ऊर्जाको रूपान्तरण

ट्याङ्की, बाँध, ताल वा पोखरीमा जम्मा भएको पानीमा स्थिति ऊर्जा हुन्छ। यो पानी तलतिर बग्दा यसको स्थिति ऊर्जा गति ऊर्जामा बदलिन्छ। यसरी ऊर्जा एउटा रूपबाट अर्को रूपमा बदलिन्छ, तर यो कहिल्यै नष्ट हुँदैन। केही नभएबाट नयाँ ऊर्जा बन्दैन पनि।

ऊर्जा न त उत्पन्न गर्न सकिन्छ न त नष्ट गर्न सकिन्छ; यसलाई एउटा रूपबाट अर्को रूपमा मात्र बदल्न सकिन्छ। यसलाई ऊर्जा संरक्षणको सिद्धान्त भनिन्छ। (“संरक्षण” भनेको जोगाउनु हो: ऊर्जाको जम्मा परिमाण उत्रै रहन्छ।)

दैनिक जीवनमा हामीलाई फरक फरक रूपमा ऊर्जा चाहिन्छ: कहिले गति ऊर्जा, कहिले प्रकाश, ताप, ध्वनि, चुम्बकीय वा विद्युत् ऊर्जा। त्यसैले हामीसँग भएको ऊर्जालाई चाहिएको रूपमा बदल्न हामी यन्त्र र उपकरण प्रयोग गर्छौँ। ऊर्जा एउटा रूपबाट अर्को रूपमा बदलिने प्रक्रियालाई ऊर्जाको रूपान्तरण भनिन्छ।

उपकरण	भित्र जाने ऊर्जा	बाहिर निस्कने ऊर्जा
सोलार प्यानेल	प्रकाश ऊर्जा (सूर्यबाट)	विद्युत् ऊर्जा
बिजुलीको चिम	विद्युत् ऊर्जा	प्रकाश ऊर्जा (र केही ताप)
बिजुलीको हिटर	विद्युत् ऊर्जा	ताप ऊर्जा
टर्चलाइट	सेलको रासायनिक ऊर्जा → विद्युत् ऊर्जा	प्रकाश ऊर्जा
बिजुलीको पङ्खा	विद्युत् ऊर्जा	गति ऊर्जा
रेडियो, लाउडस्पिकर	विद्युत् ऊर्जा	ध्वनि ऊर्जा
एलपी ग्यासको चुलो	रासायनिक ऊर्जा (ग्यासमा)	ताप ऊर्जा (र केही प्रकाश)

एकपछि अर्को गर्दै हुने यस्तो रूपान्तरणलाई फ्लोचार्टमा देखाउन सकिन्छ। जलविद्युत् गृहमा यस्तो हुन्छ:

बाँधपछाडि जम्मा भएको पानी (स्थिति ऊर्जा) → बाँधबाट तल झरेको पानी (गति ऊर्जा) → पानीको बहाबले गर्दा घुम्ने टर्बाइन र त्यससँगै घुम्ने जेनरेटर (विद्युत् ऊर्जा) → घरमा बलेको चिम (प्रकाश ऊर्जा)

दसैँमा केटाकेटी बाँसको पिङमा अग्लोसम्म मच्चिन्छन्। पिङ तल झर्दा र फेरि माथि जाँदा यसको ऊर्जा एउटा रूपबाट अर्को रूपमा बदलिइरहन्छ। (साँच्चैको पिङको ऊर्जा बिस्तारै अलिकति ताप र ध्वनिका रूपमा हावामा खेर जाने भएकाले कसैले यसलाई मच्चाइरहनुपर्छ। तैपनि ऊर्जा नष्ट भने हुँदैन।)

1. मिल्ने शब्द छानेर खाली ठाउँ भर्नुहोस्

यी शब्द प्रयोग गर्नुहोस्: गति ऊर्जा, यान्त्रिक ऊर्जा, ऊर्जा, वन, स्थिति ऊर्जा। (एउटा शब्द प्रयोग हुँदैन।)

2. सही उत्तर छान्नुहोस्

3. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

गर्मी याममा हामीलाई तातो हुन्छ, जाडो याममा चिसो हुन्छ। बरफ छुँदा चिसो लाग्छ, तताएको पानी छुँदा तातो लाग्छ। हामीलाई तातो वा चिसो किन लाग्छ?

यसको कारण ताप हो। ताप ऊर्जाको एउटा रूप हो। तापका कारण हामीलाई तातोपनको अनुभव हुन्छ। अरू सबै रूपका ऊर्जाको जस्तै यसको SI एकाइ पनि जुल (J) हो।

ताप सधैँ तातो वस्तुबाट चिसो वस्तुतर्फ सर्छ: बढी तापक्रम भएको वस्तुबाट कम तापक्रम भएको वस्तुतर्फ।

• छालाभन्दा तातो वस्तु छुँदा ताप त्यस वस्तुबाट छालामा सर्छ र हामीलाई तातो लाग्छ।
• छालाभन्दा चिसो वस्तु छुँदा ताप छालाबाट त्यस वस्तुमा सर्छ र हामीलाई चिसो लाग्छ।

बरफ छुँदा पनि बरफबाट हातमा “चिसो” सरेको होइन। हातबाट बरफमा ताप गइरहेकाले हातलाई चिसो लाग्छ।

ताप शोषण

घाममा वा हिटरअगाडि बस्दा अथवा घाममा सुकाएको लुगा लगाउँदा हामीलाई न्यानो हुन्छ। घाममा राखेको भाँडो छुँदा तातो लाग्छ। यी सबैमा हाम्रो शरीरभन्दा तातो वस्तुबाट शरीरमा ताप सरिरहेको हुन्छ।

वस्तुले आफ्नो वरिपरिका ताता वस्तुबाट ताप लिने प्रक्रियालाई ताप शोषण भनिन्छ। यसलाई तापको शोषण पनि भनिन्छ। सबै वस्तुको ताप शोषण गर्ने क्षमता उस्तै हुँदैन। यो धेरै कुरामा भर पर्छ।

ताप शोषण क्षमता भर पर्ने कारकहरू

वस्तुले कति ताप शोषण गर्छ भन्ने कुरा मुख्य गरी दुई कुरामा भर पर्छ: वस्तुको सतहको क्षेत्रफल र यसको रङ।

1. वस्तुको सतहको क्षेत्रफल

वस्तुको सतह तापतिर जति धेरै फैलिएको हुन्छ, त्यसले त्यति धेरै ताप शोषण गर्छ। वस्तुको सतहको क्षेत्रफल बढ्दा त्यसले शोषण गर्ने ताप बढ्छ र सतहको क्षेत्रफल घट्दा घट्छ।

यी दुवै कारकको असर अर्को क्रियाकलापपछिको विजेटमा जाँचेर हेर्न सकिन्छ।

2. वस्तुको रङ

कालो वस्तुले धेरै ताप शोषण गर्छ। सेतो वस्तुमा परेको धेरैजसो प्रकाश फर्किने (परावर्तन हुने) भएकाले सेतो वस्तुले थोरै ताप शोषण गर्छ। अरू रङ यी दुईका बिचमा पर्छन्: गाढा रङले हल्का रङभन्दा बढी ताप शोषण गर्छ।

यसैले:

• गर्मी याममा सेता वा हल्का रङका लुगा लगाउँदा शीतल हुन्छ; जाडो याममा कालो वा गाढा रङका लुगा राम्रा हुन्छन्;
• घामको धेरैभन्दा धेरै ऊर्जा शोषण होस् भनेर सोलार हिटरको ताप लिने सतहमा कालो रङ लगाइन्छ;
• खाना छिटो पाकोस् र इन्धनको पनि बचत होस् भनेर खाना पकाउने भाँडाको बाहिरी पिँध प्रायः कालो बनाइन्छ।

1. मिल्ने शब्द छानेर खाली ठाउँ भर्नुहोस्

यी शब्द प्रयोग गर्नुहोस्: कम, ऊर्जा, जुल, नगण्य, धेरै। (एउटा शब्द प्रयोग हुँदैन।)

2. ठिक वा बेठिक छुट्याउनुहोस्

3. सही उत्तर छान्नुहोस्

4. कारण लेख्नुहोस्

5. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

विद्यालय जाँदा बाटामा हामी घर, गाडी, रुख, जनावर र विभिन्न रङका फूल देख्छौँ। यी वस्तु हामी कसरी देख्छौँ? यसका लागि के चाहिन्छ?

दिउँसो हाम्रो वरपरका वस्तु सूर्यको प्रकाशका कारण देखिन्छन्; राति बत्ती र चिमको प्रकाशका कारण। सूर्य, आगोको ज्वाला र बलिरहेको चिमबाट आफ्नै प्रकाश निस्कन्छ। धेरैजसो अरू वस्तुबाट भने आफ्नै प्रकाश निस्कँदैन। उज्यालो स्रोतबाट आएको प्रकाश त्यस्ता वस्तुमा ठोक्किन्छ र हाम्रो आँखातिर फर्किन्छ (परावर्तन हुन्छ)। त्यसपछि मात्र ती वस्तु देखिन्छन्। पूरै अँध्यारो कोठामा केही पनि देखिँदैन। त्यसैले वस्तु देख्न प्रकाश चाहिन्छ।

प्रकाश ऊर्जाको एउटा रूप हो। यसको सहायताले हामी वरपरका वस्तु देख्छौँ।

प्रकाशको प्रसारण

प्रकाश एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा सरेको कहिल्यै देखिएको छ? सूर्यबाट पृथ्वीसम्म प्रकाश कसरी आइपुग्छ?

प्रकाश आफ्नो स्रोतबाट अरू ठाउँसम्म सर्छ। सूर्यको प्रकाश अन्तरिक्ष हुँदै सूर्यदेखि पृथ्वीसम्म आइपुग्छ। प्रकाशभन्दा छिटो केही पनि चल्दैन: यो एक सेकेन्डमा लगभग 3 लाख किलोमिटर जान्छ। प्रकाश एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा सर्ने प्रक्रियालाई प्रकाशको प्रसारण भनिन्छ।

प्रकाशको सिधारेखीय प्रसारण

बिहान झ्यालको सानो प्वाल वा चेपबाट अँध्यारो कोठामा घाम छिर्दा त्यसमा धुलाका कण उडिरहेका देखिन्छन्। यो घामको धर्को सिधा हुन्छ कि बाङ्गो? राति टर्चलाइट आकाशतिर फर्काउँदा त्यसको प्रकाश पनि सिधा देखिन्छ। यी दुवैबाट प्रकाश सिधा रेखामा जान्छ भन्ने थाहा हुन्छ। यसलाई प्रकाशको सिधारेखीय प्रसारण भनिन्छ। (“सिधारेखीय” भनेको सिधा रेखामा हुने हो र “प्रसारण” भनेको सर्दै जानु हो।)

दैनिक जीवनमा देखिने बत्ती र टर्चलाइटको प्रकाशमा पनि यो नियम लागु हुन्छ? हुन्छ। कहिलेकाहीँ बल्ब वा टर्चलाइटको प्रकाश बाङ्गिएर गएजस्तो लाग्छ, तर त्यो भ्रम मात्र हो। हावामा वा कुनै एउटै पारदर्शक पदार्थमा प्रकाश बाङ्गो बाटोमा जाँदैन। यो स्रोतबाट जुन दिशामा निस्कन्छ, सोही दिशामा सिधा रेखामा जान्छ।

प्रकाशको किरण

राति टर्चलाइट बालेर हिँड्दा त्यसको प्रकाश निकै टाढासम्म गएको देखिन्छ। राति गाडीका बत्तीको प्रकाश पनि टाढासम्म पुग्छ। यसरी गएको प्रकाशको धारलाई किरणपुञ्ज भनिन्छ। किरणपुञ्जको सबैभन्दा सानो भाग, अर्थात् प्रकाशको एउटा मसिनो रेखालाई किरण भनिन्छ। धेरै किरण मिलेर किरणपुञ्ज बन्छ।

प्रकाश सिधा रेखामा जाने भएकाले किरणलाई सिधा रेखाले देखाइन्छ। प्रकाश कतातिर गइरहेको छ भनेर देखाउन रेखामा वाण चिह्न (तीर) राखिन्छ।

पिनहोल क्यामेरा

लेन्सबिना, एउटा मसिनो प्वाल मात्र भएको क्यामेरा पनि बनाउन सकिन्छ। यसलाई पिनहोल क्यामेरा भनिन्छ।

आकृति बनाउने प्रकाश कहाँबाट आयो? वस्तुबाटै। वस्तुको हरेक विन्दुबाट प्रकाश सिधा रेखामा आउँछ र भित्र पस्ने बाटो त्यही मसिनो प्वाल मात्र हो। वस्तुको टुप्पाबाट आएको किरण प्वालबाट तलतिर गएर पर्दाको तल्लो भागमा पर्छ। वस्तुको फेदबाट आएको किरण प्वालबाट माथितिर गएर पर्दाको माथिल्लो भागमा पर्छ। अरू विन्दुबाट आएका किरण यी दुईका बिचमा आ-आफ्नो ठाउँमा पर्छन्। यसरी पर्दामा उल्टो आकृति बन्छ। पिनहोल क्यामेरा प्रकाश सिधा रेखामा जाने भएकाले मात्र काम गर्छ।

पर्दा प्वालबाट जति टाढा हुन्छ, किरणहरू पर्दामा पुग्नुअघि त्यति धेरै फैलिन्छन् र आकृति पनि त्यति नै ठुलो हुन्छ।

छाया

घाम लागेको दिन खुला चउरमा उभिँदा सूर्यको उल्टोतिर जमिनमा हाम्रो छाया पर्छ। घर, रुख र जनावरको छाया पनि सूर्यको उल्टोतिर पर्छ। छाया किन र कसरी बन्छ? विचार गरौँ।

प्रकाश कति छिर्छ भन्ने आधारमा वस्तु तीन प्रकारका हुन्छन्:

• सफा काँच र सफा पानीजस्ता पारदर्शक वस्तुबाट प्रकाश सजिलै छिर्छ। यिनको छाया झन्डै बन्दैन।
• ट्रेसिङ पेपर, बटर पेपर र धमिलो काँचजस्ता अर्धपारदर्शक वस्तुबाट प्रकाश केही मात्र छिर्छ। यिनको छाया फिका हुन्छ।
• काठ, किताब, भित्ता र हाम्रो शरीरजस्ता अपारदर्शक वस्तुबाट प्रकाश पटक्कै छिर्दैन। यिनको छाया गाढा हुन्छ।

प्रकाशको स्रोतअगाडि अपारदर्शक वस्तु पर्दा प्रकाश छेकिन्छ। यसरी वस्तुको पछाडि बन्ने अँध्यारो भागलाई छाया भनिन्छ। छाया बन्न तीन कुरा चाहिन्छ: प्रकाशको स्रोत, अपारदर्शक वस्तु र छाया पर्ने पर्दा (भित्ता वा जमिन)। प्रकाश सिधा रेखामा जाने भएकाले मात्र छाया बन्छ।

छायाका प्रकार

मैनबत्ती वा ठुलो बल्बबाट बनेको छायालाई ध्यान दिएर हेर्दा यसको बिचको भाग गाढा र किनारा फिका देखिन्छ। यी दुई भागका आधारमा छाया दुई प्रकारका हुन्छन्:

• सघन छाया: गाढा भाग। यहाँ प्रकाश पूरै छेकिएको हुन्छ: स्रोतको कुनै पनि प्रकाश यहाँ पुग्दैन।
• विरल छाया: सघन छायाको वरिपरिको फिका भाग। यहाँ प्रकाश केही मात्र छेकिएको हुन्छ: स्रोतको केही भागको प्रकाश यहाँ पुग्छ।

ज्वाला, बल्ब वा सूर्यजस्ता प्रकाशका स्रोत एउटा विन्दु मात्र होइनन्; तिनको आफ्नै साइज हुने भएकाले विरल छाया बन्छ।

छायाको साइज प्रकाशको स्रोत, वस्तु र पर्दाबिचको दुरीमा भर पर्छ:

• वस्तुलाई स्रोततिर नजिक लैजाँदा वा स्रोतलाई वस्तुतिर ल्याउँदा छाया ठुलो हुन्छ।
• स्रोतलाई वस्तुबाट टाढा लैजाँदा छाया सानो हुन्छ।
• पर्दालाई वस्तुतिर नजिक ल्याउँदा वा वस्तुलाई पर्दातिर लैजाँदा छाया सानो र प्रस्ट हुन्छ।

हात र टर्चलाइटबाट यो जाँच्न सकिन्छ: हात टर्चलाइटको नजिक राख्दा पूरै भित्ता ढाक्ने ठुलो छाया बन्छ।

सनडायल

घडीको आविष्कार हुनुअघि मानिसहरू समय कसरी थाहा पाउँथे? हाम्रा पुर्खा साधारण उपकरण प्रयोग गर्थे। तीमध्ये एउटा सनडायल हो। यसमा घण्टाका चिह्न भएको समतल डायलमा एउटा लट्ठी वा ढल्केको पाताको छाया पर्छ। छायाको दिशा र लम्बाइबाट समय थाहा हुन्छ।

1. मिल्ने शब्द छानेर खाली ठाउँ भर्नुहोस्

यी शब्द प्रयोग गर्नुहोस्: किरण, सिधा, छाया, पर्दा, छड्के। (एउटा शब्द प्रयोग हुँदैन।)

2. सही उत्तर छान्नुहोस्

3. फरक छुट्याउनुहोस्

4. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

ध्वनि के हो? यो कसरी उत्पन्न हुन्छ? यो हाम्रो कानसम्म कसरी पुग्छ? यसबारे पढौँ।

ध्वनि ऊर्जाको एउटा रूप हो। वस्तु छिटो छिटो यताउता थर्किँदा अर्थात् कम्पन हुँदा ध्वनि उत्पन्न हुन्छ। यो तरङ्गका रूपमा हाम्रो कानसम्म पुग्छ। हामी दिनभरि धेरै प्रकारका ध्वनि सुन्छौँ। सङ्गीत, साथीको आवाज र सावधान गराउने हर्नजस्ता केही ध्वनि उपयोगी वा मिठा हुन्छन्। सवारीसाधन र मेसिनको हल्लाजस्ता केही ध्वनि अनावश्यक र नरमाइला हुन्छन्। अनावश्यक ध्वनिलाई कोलाहल भनिन्छ।

तरङ्ग

शान्त पोखरीमा ढुङ्गा खसाल्दा पानीको सतहमा छाल उठ्छन् र तलमाथि हुँदै किनारतिर जान्छन्। यिनै तरङ्ग हुन्। यी तरङ्ग चारैतिर फैलिन्छन्। तर पानी आफैँ किनारतिर बग्दैन: पानीमा तैरिरहेको पात आफ्नै ठाउँमा तलमाथि मात्र हुन्छ। तन्काइएको डोरीको तरङ्ग पनि यस्तै हो: उठेका भाग एक छेउबाट अर्को छेउसम्म दौडिन्छन्, तर डोरीको हरेक भाग माथितल मात्र हुन्छ।

यसरी तरङ्गबाट पानी वा डोरी होइन, ऊर्जा एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा पुग्छ। कुनै वस्तु कम्पन हुँदा त्यसको ऊर्जा पानी, डोरी वा हावाजस्ता माध्यम हुँदै अगाडि सर्ने प्रक्रियालाई तरङ्ग भनिन्छ।

ध्वनिका स्रोत

थालमा कम्पन हुँदा वरिपरिको हावा धकेलिन्छ र हावामा तरङ्ग बन्छन्। यी तरङ्ग हाम्रो कानसम्म पुग्दा ध्वनिका रूपमा सुनिन्छन्। ध्वनि उत्पन्न हुन चाहिने मुख्य कुरा कम्पन भइरहेको वस्तु हो।

ध्वनि उत्पन्न गर्ने वस्तुलाई ध्वनिको स्रोत भनिन्छ। मादल, गितार, घन्टी, बाँसुरी, हाम्रो आफ्नै घाँटी र लाउडस्पिकर सबै ध्वनिका स्रोत हुन्।

ध्वनि तरङ्गको उत्पत्ति

क्रियाकलाप 7.21 मा थालमा कम्पन हुँदा वरिपरिको हावा अगाडि र पछाडि धकेलिन्छ। यो हलचल हावाको एउटा कणबाट अर्को कण हुँदै हाम्रो कानसम्म पुग्छ। अनि हामी ध्वनि सुन्छौँ।

ध्वनि तरङ्ग बन्न दुई कुरा चाहिन्छ: कम्पन भइरहेको वस्तु र त्यसको वरिपरि पदार्थको माध्यम (ठोस, तरल वा ग्यास)। वस्तुमा कम्पन भए पनि वरिपरि माध्यम छैन भने ध्वनि तरङ्ग बन्दैन र हामी केही सुन्दैनौँ।

ध्वनि तरङ्गको प्रसारण

स्लिङ्कीमा हरेक चक्का तरङ्ग जाने दिशामै अगाडि र पछाडि चल्छ। माध्यमका कणहरू तरङ्ग जाने दिशामै कम्पन गर्ने यस्तो तरङ्गलाई लङ्गिच्युडिनल तरङ्ग भनिन्छ।

ध्वनि लङ्गिच्युडिनल तरङ्ग हो। ध्वनि तरङ्ग ठोस, तरल र ग्यासका कणहरू हुँदै एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा पुग्छ। यस प्रक्रियालाई ध्वनि तरङ्गको प्रसारण भनिन्छ। यसमा माध्यमका कणहरू ध्वनि जाने दिशामै अगाडि र पछाडि कम्पन गर्छन्। ध्वनि आफ्नो स्रोतको चारैतिर फैलिन्छ।

ध्वनि तरङ्ग प्रसारणको प्रक्रिया

ध्वनि जान पदार्थको माध्यम चाहिन्छ: ठोस, तरल वा ग्यास। कुनै पदार्थ नभएको पूरै खाली ठाउँलाई शून्य ठाउँ भनिन्छ। यसलाई शून्य स्थान पनि भनिन्छ। ध्वनि शून्य ठाउँबाट जान सक्दैन।

ठोस, तरल वा ग्यासमा कणहरू (अणुहरू) लहरै एकअर्काको छेउमा हुन्छन्। कुनै वस्तुमा कम्पन हुँदा त्यसको छेउको अणु धकेलिन्छ। यो धक्का एउटा अणुबाट अर्को अणुमा सर्दै जान्छ। यसरी धकेलिँदा अणुहरू अगाडि र पछाडि चल्छन्। अणुहरू धकेलिएर नजिक नजिक भएको भागमा तिनीहरू खाँदिएका हुन्छन्: यसलाई खाँदिएको भाग (C) भनिन्छ। अणुहरू टाढा टाढा भएको भागमा तिनीहरू फुकेका हुन्छन्: यसलाई फुकेको भाग (R) भनिन्छ। यसरी माध्यमका अणुहरू पालैपालो खाँदिँदै र फुक्दै ध्वनि तरङ्ग अगाडि बढ्छ।

विभिन्न माध्यममा ध्वनि तरङ्गको प्रसारण

ध्वनि जान ठोस, तरल वा ग्यास माध्यम चाहिन्छ, तर हरेक माध्यममा यसको वेग फरक हुन्छ।

ठोस माध्यममा

ठोसमा अणुहरू एकअर्काको धेरै नजिक हुन्छन् र एकअर्कासँग कसिलो गरी जोडिएका हुन्छन्। एउटा अणु धकेलिँदा त्यसको छेउका अणु पनि झन्डै तुरुन्तै धकेलिन्छन्। त्यसैले तरङ्ग एक अणुबाट अर्को अणुमा निकै छिटो सर्छ: ठोसमा ध्वनि सबैभन्दा छिटो जान्छ।

तरल माध्यममा

तरलमा अणुहरू ठोसमा भन्दा अलि टाढा टाढा र अलि खुकुला हुन्छन्। धकेलिएको अणुलाई अर्को अणुमा ठोक्किन अलि बढी समय लाग्छ। त्यसकारण तरलमा ध्वनि ठोसमा भन्दा ढिलो जान्छ।

ग्यास माध्यममा

ग्यासमा अणुहरू एकअर्काबाट धेरै टाढा हुन्छन्। धकेलिएको अणु अर्को अणुमा ठोक्किन धेरै टाढा जानुपर्छ। त्यसैले ग्यासमा ध्वनि सबैभन्दा ढिलो जान्छ: ठोस र तरलमा भन्दा निकै ढिलो।

ध्वनिको वेग: ठोस > तरल > ग्यास।

माध्यम	ध्वनिको वेग (लगभग)
स्टिल	5200 m/s
पानी	1500 m/s
हावा	0 °C मा 332 m/s (तातो दिनमा करिब 340 m/s)

के शून्य ठाउँमा ध्वनि जान्छ?

ध्वनि जान ठोस, तरल वा ग्यास चाहिन्छ। सूर्य र पृथ्वीबिचको ठुलो ठाउँमा हावा छैन: त्यो शून्य ठाउँ हो। त्यसैले सूर्यमा हुने ठुला ठुला विस्फोटको आवाज हामीसम्म कहिल्यै आइपुग्दैन, तर यसको प्रकाश र ताप आइपुग्छ। त्यस्तै चन्द्रमामा हावा नभएकाले त्यहाँ अन्तरिक्षयात्रीहरू छेउछाउमै उभिए पनि सिधै कुरा गर्न सक्दैनन्। उनीहरू हेल्मेटभित्र राखिएका विशेष इलेक्ट्रोनिक यन्त्रबाट रेडियोमा कुरा गर्छन्। प्रकाशजस्तै रेडियो तरङ्ग पनि शून्य ठाउँबाट जान सक्छन्।

1. मिल्ने शब्द छानेर खाली ठाउँ भर्नुहोस्

यी शब्द प्रयोग गर्नुहोस्: ठोस, शून्य, ध्वनिको स्रोत, ध्वनि, तरल। (एउटा शब्द प्रयोग हुँदैन।)

2. सही उत्तर छान्नुहोस्

3. कारण दिनुहोस्

4. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्