Skip to content

← वैज्ञानिक सिकाइ

वैज्ञानिक सिकाइ

एकाइ 1 · पाठ्यपुस्तकका पृष्ठ 1–20

Read in English

परीक्षाअघि दोहोर्‍याउन कथा, रोचक तथ्य, फोटो, क्रियाकलाप र अन्तरक्रियात्मक सामग्री लुकाउनुहोस्
यस एकाइमा 5 खण्ड
  1. 1.1 वैज्ञानिक सिकाइको परिचय
  2. 1.2 नाप र एकाइ
  3. 1.3 नापका स्थानीय र प्रमाणिक एकाइ
  4. 1.4 ठुला तथा साना एकाइ
  5. अभ्यास

पोखरीमा ढुङ्गा खसाल्दा डुब्छ। पात खसाल्दा उत्रिन्छ। किन होला? यसको उत्तर अन्दाजले मात्र पनि दिन सकिन्छ। तर वैज्ञानिकहरू अर्कै तरिका अपनाउँछन्। उनीहरू पहिले अनुमान गर्छन्। अनि त्यो अनुमानको परीक्षण गर्छन्, के हुन्छ ध्यान दिएर हेर्छन् र पक्का उत्तर पत्ता लगाउँछन्।

परीक्षण गर्दा प्रायः कुनै न कुनै कुरा नाप्नुपर्छ: कति लामो, कति गह्रौँ, कति तातो, कति धेरै। तर “एक बित्ता” कति लामो हुन्छ? हाम्रो बित्ता र बुबाको बित्ता त बराबर हुँदैन! वैज्ञानिकहरू कसरी सिक्छन् र संसारभरि एउटै एकाइले नाप्ने सहमति किन गरियो भन्ने कुरा यस एकाइमा पढिन्छ।

1.1 वैज्ञानिक सिकाइको परिचय

विज्ञान के हो? यसको अध्ययन किन र कसरी गरिन्छ? के विज्ञानको सिकाइ अरू विषयको भन्दा फरक हुन्छ? साथीहरूसँग छलफल गर्नुहोस् र आफ्ना विचार कक्षामा सुनाउनुहोस्।

कुनै वस्तु, पदार्थ वा घटनाको ध्यान दिएर चरणबद्ध रूपमा गरिने अध्ययन नै विज्ञान हो। विज्ञानको अध्ययन गर्न केही विशेष सिप चाहिन्छन्। यिनलाई वैज्ञानिक प्रक्रियागत सिप भनिन्छ। अवलोकन गर्नु, वर्गीकरण गर्नु, मापन गर्नु, भविष्यवाणी गर्नु, प्रयोग गर्नु, निष्कर्ष निकाल्नु र सञ्चार गर्नु यस्ता सिप हुन्।

सिप यसको अर्थ उदाहरण
अवलोकन गर्नु सबै ज्ञानेन्द्रिय प्रयोग गरी ध्यान दिएर हेर्नु आँप पाक्दै जाँदा पहेँलो हुन्छ भन्ने देख्नु
वर्गीकरण गर्नु मिल्ने गुणका आधारमा वस्तुलाई समूहमा छुट्याउनु फलफूललाई गुलियो र अमिलो गरी छुट्याउनु
मापन गर्नु साधन र एकाइको प्रयोग गरी कति छ भनेर पत्ता लगाउनु सिसाकलम 15 cm लामो छ भनेर पत्ता लगाउनु
भविष्यवाणी गर्नु कुनै कुरा हुनुअघि नै के हुन्छ भनेर भन्नु “घाममा राखेको बरफ पग्लिन्छ”
प्रयोग गर्नु केही गरेर विचारको जाँच गर्नु बरफलाई घाममा राखेर हेर्नु
निष्कर्ष निकाल्नु नतिजाबाट के थाहा भयो भनेर टुङ्गो लगाउनु “तापले गर्दा बरफ पग्लिन्छ”
सञ्चार गर्नु आफूले पत्ता लगाएको कुरा अरूलाई बताउनु प्रतिवेदन लेख्नु वा कक्षामा चार्ट देखाउनु

आफूले देखेका, सुनेका र अनुभव गरेका कुराको क्रमबद्ध रूपमा, एक एक चरण गरी गरिने अध्ययनलाई वैज्ञानिक अध्ययन भनिन्छ। अवलोकन गर्ने, प्रश्न सोध्ने, अनुमान गर्ने, प्रयोग गर्ने, नतिजाको विश्लेषण गर्ने र निष्कर्ष निकाल्ने काम सबै वैज्ञानिक सिकाइका अङ्ग हुन्।

धेरै ठुला खोज सामान्य घटनाबाट सुरु भएका छन्। आइज्याक न्युटनले रुखबाट स्याउ खसेको देखे। अनि वस्तुहरू सधैँ तलतिर नै किन खस्छन् भनेर प्रश्न गरे। यसको उत्तर खोज्दै जाँदा उनले गुरुत्वबलको व्याख्या गरे। गुरुत्वबलले नै हामीलाई पृथ्वीमा अडाएर राख्छ र चन्द्रमालाई पृथ्वीको वरिपरि घुमाइरहन्छ। जेम्स वाटले पानी उम्लँदा निस्केको बाफले कित्लीको बिर्को उचालेको हेरे। पछि उनले स्टिम इन्जिन (वाष्प इन्जिन) लाई धेरै राम्रो बनाए। यी खोज ध्यान दिएर गरिएको वैज्ञानिक अध्ययनबाट नै सम्भव भएका हुन्। लामो समयसम्म धैर्यपूर्वक वैज्ञानिक तरिकाले अध्ययन गर्दा हामी पनि नयाँ कुरा पत्ता लगाउन सक्छौँ।

वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रिया

गरेर हेर्नुहोस्

पहिले अनुमान, अनि परीक्षण

हरेक वस्तुका लागि आफ्नो अनुमान थिच्नुहोस्। सबै वस्तुको अनुमान गरिसकेपछि परीक्षण थिच्नुहोस् र के हुन्छ हेर्नुहोस्।

पानीपहिले अनुमान गर्नुहोस्, अनि परीक्षण थिच्नुहोस्।
  1. 1 काठको टुक्रा काठको टुक्रापरीक्षण: उत्रिन्छ ✗
  2. 2 ढुङ्गा ढुङ्गापरीक्षण: डुब्छ ✗
  3. 3 फलामको काँटी फलामको काँटीपरीक्षण: डुब्छ ✗
  4. 4 रुखको पात रुखको पातपरीक्षण: उत्रिन्छ ✗
  5. 5 बरफको टुक्रा बरफको टुक्रापरीक्षण: उत्रिन्छ ✗
  6. 6 स्टिलको चम्चा स्टिलको चम्चापरीक्षण: डुब्छ ✗
  7. 7 प्लास्टिकको बोतलको बिर्को प्लास्टिकको बोतलको बिर्कोपरीक्षण: उत्रिन्छ ✗
  8. 8 रबरको इरेजर रबरको इरेजरपरीक्षण: डुब्छ ✗
गरिएका अनुमान
8 मध्ये 0
मिलेका अनुमान
8 मध्ये 0

पहिले हरेक वस्तुको अनुमान गर्नुहोस्: यो डुब्छ कि उत्रिन्छ?

सबैको अनुमान भयो। अब परीक्षण थिचेर आफ्नो अनुमान जाँच्नुहोस्।

सबै अनुमान मिले! उत्तिकै आयतनको पानीभन्दा गह्रौँ वस्तु डुब्छन्; हलुङ्गा वस्तु उत्रिन्छन्।

केही अनुमान मिलेनन्, तर केही फरक पर्दैन: के सत्य हो भन्ने कुरा परीक्षणबाट थाहा हुन्छ। उत्तिकै आयतनको पानीभन्दा गह्रौँ वस्तु डुब्छन्; हलुङ्गा वस्तु उत्रिन्छन्।

यस क्रियाकलापमा वैज्ञानिकहरूले गर्ने जस्तै काम गरियो। वरिपरिका वस्तुको अवलोकन गरियो। ती डुब्छन् कि डुब्दैनन् भनेर प्रश्न गरियो। अनि अनुमान र परीक्षण गरियो, नतिजा टिपोट गरियो, निष्कर्ष निकालियो र अरूलाई सुनाइयो। वरिपरिका वस्तु वा घटनाको अवलोकन, अनुमान, परीक्षण, छलफल र व्याख्या गरी निष्कर्ष निकाल्ने र प्रतिवेदन बनाई अरूलाई बताउने कामलाई वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रिया भनिन्छ।

वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियाका चरण

वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियामा तलका चरण क्रमशः एकपछि अर्को गर्दै अपनाइन्छन्।

?जिज्ञासा: के? किन? कसरी?1. वस्तु वा घटनाकोअवलोकन गर्ने2. तिनका बारेमाप्रश्न गर्ने3. सम्भावित उत्तरकोअनुमान गर्ने4. उपयुक्त विधिलेपरीक्षण गर्ने5. तथ्याङ्ककोटिपोट गर्ने6. विश्लेषण गरीनिष्कर्ष निकाल्ने7. प्रतिवेदनलेख्नेअरूसमक्षप्रस्तुत गर्नेहरेक चरण यही क्रममा, ध्यान दिएर र इमानदारीपूर्वक गरिन्छ।
चित्र 1.1 वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियाका चरण। यो प्रक्रिया जिज्ञासाबाट सुरु हुन्छ र अरूले पढ्न र जाँच्न सक्ने प्रतिवेदनमा पुगेर टुङ्गिन्छ।

1. वरिपरिका वस्तु वा घटनाको अध्ययन गर्ने

वरिपरि देखेका, सुनेका वा अनुभव गरेका वस्तु र घटनाको अध्ययनबाट वैज्ञानिक सिकाइ सुरु हुन्छ। क्रियाकलाप 1.2 मा वस्तुहरू जम्मा गर्नु यही चरण थियो। रुखबाट फल खसेको देख्नु, हिउँ परेको देख्नु वा जाडोमा चिसो अनुभव हुनु पनि यस्तै पहिलो चरण हुन्।

2. वस्तु वा घटनाका सम्बन्धमा प्रश्न गर्ने

दोस्रो चरण प्रश्न सोध्नु हो। क्रियाकलाप 1.2 का वस्तु पानीमा डुब्छन् कि उत्रिन्छन् भनेर जिज्ञासा राख्नु यही चरण थियो। स्याउ किन खस्यो भनेर न्युटनले सोधेको र बाफले कित्लीको बिर्को किन उचाल्यो भनेर वाटले सोधेको प्रश्न पनि यसै चरणका उदाहरण हुन्।

3. प्रश्नको सम्भावित उत्तरको अनुमान गर्ने

तेस्रो चरणमा देखेको घटनाको सम्भावित उत्तर वा सम्भावित कारणको अनुमान गरिन्छ। राम्रो अनुमान गरेपछि के जाँच्ने भन्ने थाहा हुन्छ र तथ्य पत्ता लगाउन सजिलो हुन्छ। क्रियाकलाप 1.2 मा परीक्षण गर्नुअघि कुन वस्तु डुब्छ र कुन उत्रिन्छ भनेर अनुमान गर्नु यही चरण थियो। जाँच्न सकिने यस्तो अनुमानलाई परिकल्पना भनिन्छ।

4. परीक्षण गर्ने

चौथो चरणमा आफूले गरेको अनुमानलाई उपयुक्त विधि अपनाएर परीक्षण गरिन्छ। परीक्षणबाट वास्तविक तथ्य पत्ता लाग्ने भएकाले यसलाई वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियाको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चरण मानिन्छ। क्रियाकलाप 1.2 मा वस्तुलाई एक एक गरी पानीमा खसाल्नु परीक्षणको चरण थियो।

5. परीक्षणबाट प्राप्त तथ्याङ्कको सङ्कलन गर्ने

परीक्षणबाट आएको नतिजा टिपोट गरिन्छ। यस्ता नतिजालाई तथ्याङ्क भनिन्छ। क्रियाकलाप 1.2 मा डुबेका र उत्रिएका वस्तुका नाम तालिकामा लेखिएका थिए।

6. तथ्याङ्कको विश्लेषण गरी निष्कर्ष निकाल्ने

त्यसपछि तथ्याङ्कलाई ध्यान दिएर केलाइन्छ (यसलाई विश्लेषण भनिन्छ) र तिनबाट के थाहा हुन्छ भनेर टुङ्गो लगाइन्छ। यही टुङ्गो नै निष्कर्ष हो। क्रियाकलाप 1.2 का निष्कर्ष यस्ता छन्:

  • i.फलामको काँटी, ढुङ्गा, इँटा, चम्चा र रबरको स्टपर पानीभन्दा खँदिला (घनत्व बढी भएका) हुने भएकाले डुब्छन्। यीमध्ये हरेक वस्तु उत्तिकै आयतनको पानीभन्दा गह्रौँ हुन्छ।
  • ii.कागजको पाना, पात, प्लास्टिकका टुक्रा र बरफ पानीभन्दा कम खँदिला हुने भएकाले पानीमा उत्रिन्छन्।

7. निष्कर्षलाई प्रतिवेदन बनाई प्रस्तुत गर्ने

यो वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियाको अन्तिम चरण हो। यस चरणमा निकालिएको निष्कर्ष बोलेर वा लेखेर अरूलाई बताइन्छ। प्रतिवेदन हेरेर अरूले हाम्रो काम जाँच्न सक्छन् र त्यही काम दोहोर्‍याएर हेर्न पनि सक्छन्।

ठुलो ढुङ्गा सानो ढुङ्गाभन्दा छिटो डुब्छ भन्ने रीताको अनुमान छ। उनी वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियाको कुन चरणमा छिन्?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

परीक्षणलाई किन सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चरण मानिन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

वैज्ञानिक सिकाइ प्रक्रियाको अभ्यास गरौँ

1.2 नाप र एकाइ

सुरुमा गिलासको पानीको आयतन थाहा थिएन। मेजरिङ सिलिन्डर तरल पदार्थको आयतन नाप्ने, छेउमा चिह्न भएको काँच वा प्लास्टिकको अग्लो भाँडो हो। यसमा पानीको सतह कुन चिह्नमा पुग्छ हेरेर पानीको आयतन थाहा पाइन्छ। यसको हरेक चिह्नले निश्चित मात्रा जनाउँछ र त्यो मात्रा सबै मेजरिङ सिलिन्डरमा एउटै हुन्छ। यसरी यस क्रियाकलापमा थाहा नभएको पानीको आयतनलाई सिलिन्डरमा चिह्न लगाइएका निश्चित आयतनसँग तुलना गरियो।

102030405060708090100ml✗ आँखा धेरै माथि✓ आँखा बराबरमा: सही✗ आँखा धेरै तल607064झुकावको पिँध पढ्नुहोस्:64 mlठुलो पारेर हेर्दा
चित्र 1.2 मेजरिङ सिलिन्डरको पढाइ। पानीको सतह बिचमा तलतिर झुकेको हुन्छ। आँखालाई सतहको ठिक बराबरमा राख्नुपर्छ र झुकावको पिँध कुन चिह्नमा छ भनेर पढ्नुपर्छ: यहाँ 64 ml। माथिबाट वा तलबाट हेर्दा पढाइ गलत आउँछ।

आयतन एउटा भौतिक परिमाण हो। नापेर सङ्ख्यामा व्यक्त गर्न सकिने परिमाणलाई भौतिक परिमाण भनिन्छ: लम्बाइ, पिण्ड, समय, तापक्रम, क्षेत्रफल, आयतन। (सुन्दरता वा दयालाई सङ्ख्याले नाप्न सकिँदैन। त्यसैले ती भौतिक परिमाण होइनन्।)

थाहा नभएको कुनै परिमाणलाई उस्तै किसिमको, थाहा भएको प्रमाणिक परिमाणसँग तुलना गर्ने प्रक्रियालाई नाप भनिन्छ। क्रियाकलाप 1.6 मा गिलासको पानीको थाहा नभएको आयतनलाई मेजरिङ सिलिन्डरमा चिह्न लगाइएका प्रमाणिक आयतनसँग तुलना गरिएको थियो।

भौतिक परिमाण नाप्न प्रयोग गरिने प्रमाणिक परिमाणलाई एकाइ भनिन्छ। फरक फरक भौतिक परिमाणलाई फरक फरक एकाइले नापिन्छ: लम्बाइ मिटरमा, पिण्ड किलोग्राममा, समय सेकेन्डमा र तापक्रम डिग्री सेल्सियसमा नापिन्छ।

भौतिक परिमाणको मात्रालाई सङ्ख्या र एकाइ सँगै लेखेर जनाइन्छ। उदाहरणका लागि, टेबुलको लम्बाइ 2 m हुन सक्छ। यहाँ लम्बाइ भौतिक परिमाण हो, m (मिटर) एकाइ हो र 2 ले टेबुल एक मिटरभन्दा दुई गुणा लामो छ भन्ने जनाउँछ।

नापको आवश्यकता किन पर्छ?

चित्र 1.3 का दुई रेखा हेर्नुहोस्। कुन रेखा लामो छ? नाप नलिईकन भन्नुहोस्। अब रुलरले दुवै रेखा नाप्नुहोस्। तपाईँको अनुमान ठिक भयो?

चित्र 1.3 माथिको रेखा लामो कि तलको?

धेरैजसोको अनुमान ठिक हुँदैन। हाम्रा आँखा झुक्किन सक्ने भएकाले हेरेर मात्र गरिएको अनुमान सधैँ सही हुँदैन। परीक्षण वैज्ञानिक सिकाइको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चरण हो र परीक्षण गर्दा प्रायः नाप लिनुपर्छ। नाप गलत भयो भने परीक्षणको निष्कर्ष पनि गलत हुन्छ। तसर्थ विज्ञानको अध्ययनमा नाप धेरै महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

दैनिक जीवनमा पनि नाप महत्त्वपूर्ण हुन्छ। पसलबाट हामी चामल, दाल, चिनी, तेल र घिउ किन्छौँ। यी सबै नापेर दिइन्छ। चिया पकाउँदा चिनी, चियापत्ती, दुध र पानी कति राख्ने भनेर मिलाउनुपर्छ। तरकारीमा नुन पनि मात्रा मिलाएर राख्नुपर्छ, नत्र तरकारी बिग्रन्छ। शरीरको नाप नलिई सिलाएको लुगा शरीरमा मिल्दैन। वस्तुको सही मात्रा थाहा पाउन नापको आवश्यकता पर्छ।

तलका मध्ये कुन भौतिक परिमाण होइन?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

1.3 नापका स्थानीय र प्रमाणिक एकाइ

पहिले पहिले मानिसहरू सधैँ आफूसँगै हुने कुरा, अर्थात् आफ्नै शरीरले नाप्थे। नेपालका धेरै ठाउँमा लम्बाइ नाप्न अझै पनि हात (कुहिनोदेखि माझीऔँलाको टुप्पासम्म), बित्ता (हात फैलाउँदाको फैलावट), पैताला र अङ्गुल (एउटा औँलाको चौडाइ) प्रयोग गरिन्छ।

हातकरिब 45 cmबित्ताकरिब 20 cmअङ्गुलकरिब 2 cmपैतालाकरिब 25 cm
चित्र 1.4 शरीरले लम्बाइको नाप। कुहिनोदेखि माझीऔँलाको टुप्पासम्म एक हात, फैलाएको हातको बुढीऔँलाको टुप्पादेखि कान्छीऔँलाको टुप्पासम्म एक बित्ता र एउटा औँलाको चौडाइ एक अङ्गुल हुन्छ। यी नाप मानिसपिच्छे अलि अलि फरक हुन्छन्।

त्यस्तै, हाम्रो देशमा अन्न, तेल र घिउ नाप्न माना, पाथी र मुरी प्रयोग गरिन्छ। खेतमा कति अन्न फल्छ (मुरी) वा एक हल गोरुले एक दिनमा कति जमिन जोत्छन् (हल) भन्ने आधारमा खेतको क्षेत्रफल पनि धेरै पहिलेदेखि मुरी, हल वा रोपनीमा नापिँदै आएको छ। यी प्रमाणिक एकाइ होइनन्। कुनै ठाउँमा मात्र प्रयोग हुने एकाइलाई स्थानीय एकाइ भनिन्छ। यस्ता केही एकाइ धेरै ठाउँमा अझै पनि प्रयोग हुन्छन्।

गरेर हेर्नुहोस्

एउटै टेबुल, फरक फरक बित्ता

टेबुल कसले नाप्ने, छान्नुहोस्। कति बित्ता हुन्छ र नाप्ने फित्ताले कति देखाउँछ, हेर्नुहोस्।

1234567टेबुल (माथिबाट हेर्दा)020406080100120नाप्ने फित्ता, cm
नाप्ने:
बित्तामा लम्बाइ
करिब 7.5 बित्ता
फित्ताले नापेको लम्बाइ
120 cm
यो बित्ता
16 cm

सानो हातलाई सबैभन्दा धेरै बित्ता चाहिन्छ: तपाईँका लागि यही टेबुल करिब 7.5 बित्ता लामो हुन्छ।

हात फरक हुँदा उत्तर पनि फरक आउँछ: करिब 6.7 बित्ता। सबैका लागि एउटै उत्तर, 120 cm, नाप्ने फित्ताबाट मात्र आउँछ।

हात फरक हुँदा उत्तर पनि फरक आउँछ: करिब 6.2 बित्ता। सबैका लागि एउटै उत्तर, 120 cm, नाप्ने फित्ताबाट मात्र आउँछ।

ठुलो हातलाई सबैभन्दा थोरै बित्ता चाहिन्छ: करिब 5.5 बित्ता। टेबुल बदलिएन, एकाइ मात्र बदलियो। नाप्ने फित्ताले अझै 120 cm नै देखाउँछ।

स्थानीय एकाइ प्रमाणिक हुँदैनन्। एक बित्ता, एक माना वा एक पाथी ठाउँ र मानिसअनुसार अलि अलि फरक हुने भएकाले फरक फरक ठाउँमा गरिएको नाप मिल्दैन। यसबाट देशभित्र र देशबाहिर किनबेच गर्दा समस्या पर्छ। त्यसैले सबैले भर पर्न सक्ने र संसारभरि मान्यता पाएका एकाइको आवश्यकता महसुस हुन थाल्यो।

यसै क्रममा सन् 1960 मा फ्रान्समा धेरै देशका वैज्ञानिकहरूको एउटा सम्मेलन भयो। त्यस सम्मेलनमा नापका प्रमाणिक एकाइ तोकिए। संसारभरि मान्यता पाएका यी एकाइलाई एस्. आई. एकाइ (SI एकाइ) भनिन्छ। (SI फ्रेन्च भाषाको Système International को छोटो रूप हो। यसको अर्थ अन्तर्राष्ट्रिय प्रणाली हो।) त्यस सम्मेलनमा तोकिएको नापको प्रणालीलाई एस्. आई. प्रणाली भनिन्छ। केही SI एकाइ यस्ता छन्:

क्र.स. भौतिक परिमाण SI एकाइ सङ्केत
1 लम्बाइ मिटर m
2 पिण्ड किलोग्राम kg
3 समय सेकेन्ड s
4 तापक्रम केल्भिन K
5 विद्युत् धारा (विद्युत् करेन्ट) एम्पियर A
6 क्षेत्रफल वर्गमिटर m²
7 आयतन घनमिटर m³
8 बल न्युटन N
9 ऊर्जा जुल J
10 सामर्थ्य वाट W
11 वेग (गति) मिटर प्रतिसेकेन्ड m/s

क्रियाकलाप 1.9 र 1.10 मा जस्तै स्थानीय एकाइलाई SI एकाइसँग तुलना गर्न सकिन्छ र SI एकाइमा व्यक्त गर्न सकिन्छ। तर सबै स्थानीय एकाइलाई SI एकाइमा ठ्याक्कै बदल्न सकिँदैन। उदाहरणका लागि, मानिसपिच्छे हातको लम्बाइ फरक हुने भएकाले एक हातमा ठ्याक्कै कति सेन्टिमिटर हुन्छ भनेर कसैले भन्न सक्दैन।

माथिका क्रियाकलापका आधारमा स्थानीय एकाइ र SI एकाइबिचको फरक देखाउन यस्तै तालिका बनाउनुहोस्।

SI एकाइको विकास किन गरियो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

1.4 ठुला तथा साना एकाइ

मानौँ, तपाईँले पृथ्वीदेखि सूर्यसम्मको दुरी, एउटा चउरको लम्बाइ र एउटा कलमको लम्बाइ नाप्नुपर्ने छ। के यी सबैलाई मिटरमा नाप्न सक्नुहुन्छ? किन सक्नुहुन्छ वा किन सक्नुहुन्न?

तीनओटै नापमा भौतिक परिमाण एउटै (लम्बाइ) छ। तर तिनको मात्रामा धेरै फरक छ। चउरको लम्बाइ मिटरमा नाप्नु ठिक हुन्छ। सूर्यसम्मको दुरीका लागि धेरै ठुलो एकाइ चाहिन्छ (यो दुरी करिब 15 करोड किलोमिटर छ!)। कलमका लागि भने सानो एकाइ चाहिन्छ (करिब 14 सेन्टिमिटर)। त्यसैले एउटै भौतिक परिमाणको धेरै मात्रालाई ठुलो एकाइमा र थोरै मात्रालाई सानो एकाइमा व्यक्त गरिन्छ। यस्ता एकाइलाई क्रमशः ठुला एकाइ र साना एकाइ भनिन्छ। एकाइ ठुला र साना भए पनि तिनलाई एकआपसमा सधैँ बदल्न सकिन्छ।

हरेक साधन आफ्नै कामका लागि बनाइएको हुन्छ। छोटो लम्बाइ नाप्न छोटो रुलर र लामो लम्बाइ नाप्न लामो टेप प्रयोग गरिन्छ। लामो टेप बोक्न सजिलो होस् भनेर बेर्न मिल्ने बनाइएको हुन्छ। ज्यामिति बक्सको सानो र दरो स्केलको मदतले सिधा रेखा कोरिन्छ। कपडा पसलमा फलामको दरो स्केलले कपडा नाप्न सजिलो हुन्छ।

लम्बाइको एकाइ

तपाईँको घरबाट विद्यालय कति टाढा छ? तपाईँको उचाइ कति छ? बेन्च कति लामो छ? यी सबै प्रश्न लम्बाइसँग सम्बन्धित छन्। कुनै दुई बिन्दुबिचको दुरीलाई लम्बाइ भनिन्छ। जस्तै: मानिसको उचाइ भनेको टाउकोको माथिल्लो भागदेखि पैतालासम्मको दुरी हो।

लम्बाइको SI एकाइ मिटर (m) हो। मिटरभन्दा ठुला र साना एकाइ पनि हुन्छन्:

एकाइ बराबर
10 मिलिमिटर (mm) 1 सेन्टिमिटर (cm)
10 सेन्टिमिटर 1 डेसिमिटर (dm)
10 डेसिमिटर (100 cm) 1 मिटर (m)
1000 मिटर 1 किलोमिटर (km)

ठुलो एकाइलाई सानो एकाइमा बदल्दा गुणन गरिन्छ; सानो एकाइलाई ठुलो एकाइमा बदल्दा भाग गरिन्छ।

गरेर हेर्नुहोस्

एकाइको भर्‍याङ चढौँ

परिमाण, आफूसँग भएको एकाइ र चाहिएको एकाइ छान्नुहोस्। भर्‍याङबाट तल सानो एकाइतिर झर्दा गुणन गरिन्छ; माथि ठुलो एकाइतिर चढ्दा भाग गरिन्छ।

kmमसँग छ× 1000 ↓÷ 1000 ↑mमलाई चाहियो× 100 ↓÷ 100 ↑cm× 10 ↓÷ 10 ↑mm
परिमाण:
मलाई चाहियो:

2.5 km = 2.5 × 1000 m = 2,500 m

 

 

उत्तर
2,500 m

पिण्डको एकाइ

बाल्टिनमा गिलासमा भन्दा धेरै बढी पानी अटाउने भएकाले पानीसहितको बाल्टिन गह्रौँ हुन्छ। कुनै वस्तुमा रहेको पदार्थको मात्रालाई त्यस वस्तुको पिण्ड भनिन्छ। एक गिलास पानीको पिण्ड एक बाल्टिन पानीको भन्दा कम हुन्छ। पिण्ड बढी भएको वस्तु गह्रौँ र पिण्ड कम भएको वस्तु हलुङ्गो हुन्छ। त्यसैले गिलास उचाल्न सजिलो हुन्छ।

माटो, ढुङ्गा, काठ, कागज, पानी र हावा सबैको पिण्ड हुन्छ। पिण्ड नाप्न भौतिक तराजु प्रयोग गरिन्छ। पिण्डको SI एकाइ किलोग्राम (kg) हो। यसभन्दा साना र ठुला एकाइ पनि हुन्छन्:

एकाइ बराबर
1000 मिलिग्राम (mg) 1 ग्राम (g)
1000 ग्राम 1 किलोग्राम (kg)
100 किलोग्राम 1 क्विन्टल
1000 किलोग्राम 1 टन (मेट्रिक टन पनि भनिन्छ)
डन्डीखम्बासूचकस्केलपल्लावस्तु(स्याउ)ढक (प्रमाणिक पिण्ड)100 g + 50 g + 20 g + 10 g = 180 g

Apple: H. A. Köhler, Medizinal-Pflanzen (1887), public domain

चित्र 1.5 भौतिक तराजु। एउटा पल्लामा वस्तु र अर्को पल्लामा प्रमाणिक पिण्ड (ढक) राखिन्छन्। डन्डी तेर्सो भई सूचक बिचमा आयो भने दुवै पल्लामा बराबर पिण्ड छ भन्ने बुझिन्छ।
संग्रहालयको उज्यालो स्ट्यान्डमा काँचका दुईओटा ढकनीभित्र राखिएको धातुको सानो चम्किलो बेलना
चित्र 1.6 सन् 1889 देखि 2019 सम्म एक किलोग्राम मानिएको धातुको बेलनाको प्रतिलिपि, पेरिसको एउटा विज्ञान संग्रहालयमा। धेरै गह्रौँ धातुबाट बनेकाले यो करिब 4 cm मात्र अग्लो छ। फोटो: Japs 88, CC BY-SA 3.0

समयको एकाइ

तपाईँलाई घरबाट विद्यालय आइपुग्न कति समय लाग्छ? ठ्याक्कै थाहा पाउन समय नाप्नुपर्छ। घरबाट निस्कनु एउटा घटना हो र विद्यालय पुग्नु अर्को घटना हो। यी दुई घटनाबिचको अवधि नै विद्यालय पुग्न लाग्ने समय हो। कुनै दुई घटनाबिचको अवधिलाई समय भनिन्छ।

समय नाप्न भित्तेघडी, टेबुल घडी, पेन्डुलम घडी, नाडीघडी र डिजिटल घडी जस्ता धेरै किसिमका घडी प्रयोग गरिन्छन्। समयको SI एकाइ सेकेन्ड (s) हो। मिनेट, घण्टा, दिन, हप्ता, महिना, वर्ष, दशक र शताब्दी समयका ठुला एकाइ हुन्।

एकाइ बराबर
60 सेकेन्ड 1 मिनेट
60 मिनेट 1 घण्टा
24 घण्टा 1 दिन
7 दिन 1 हप्ता
12 महिना 1 वर्ष
365 दिन 1 वर्ष (अधिक वर्षमा 366 दिन)
10 वर्ष 1 दशक
100 वर्ष 1 शताब्दी

तापक्रमको एकाइ

बरफ चिसो हुन्छ र उम्लिरहेको पानी तातो हुन्छ। कुनै वस्तु कति चिसो वा कति तातो छ भन्ने कुरा नै त्यसको तापक्रम हो। तापक्रमको SI एकाइ केल्भिन (K) हो। दैनिक जीवनमा तापक्रमलाई डिग्री सेल्सियस (°C) र डिग्री फरेनहाइट (°F) मा पनि नापिन्छ।

ज्वरो आएको बेला कसैको तापक्रम नापेको देख्नुभएको छ? केले नापिएको थियो?

तापक्रम थर्मोमिटरले नापिन्छ। थर्मोमिटर विभिन्न किसिमका हुन्छन्। प्रयोगशालामा तापक्रम नाप्न प्रयोगशाला थर्मोमिटर (साधारण थर्मोमिटर) प्रयोग गरिन्छ। मानिसको शरीरको तापक्रम नाप्न क्लिनिकल थर्मोमिटर प्रयोग गरिन्छ। डिजिटल थर्मोमिटरले तापक्रमलाई सानो स्क्रिनमा अङ्कमा देखाउँछ। इन्फ्रारेड थर्मोमिटर (थर्मल गन) ले निधारबाट निस्कने तापका आधारमा नछोईकनै तापक्रम नाप्छ।

क्लिनिकल थर्मोमिटर353637383940414235 °C देखि 42 °C(95 °F देखि करिब 108 °F)मोडप्रयोगशाला थर्मोमिटर−100102030405060708090100110−10 °C देखि 110 °Cडिजिटल थर्मोमिटर37.0 °Cधातुको टुप्पोस्क्रिनअङ्क देखाउँछ; काँच र पारो हुँदैन
चित्र 1.7 तीन किसिमका थर्मोमिटर: शरीरको तापक्रम नाप्ने क्लिनिकल थर्मोमिटर, धेरै तापक्रमसम्म नाप्न सकिने प्रयोगशाला थर्मोमिटर र अङ्क देखाउने डिजिटल थर्मोमिटर।
पछाडि स्क्रिन भएको, सानो बन्दुकको आकारको सेतो इन्फ्रारेड थर्मोमिटर
चित्र 1.8 इन्फ्रारेड थर्मोमिटर वा “थर्मल गन”। केही सेन्टिमिटर टाढाबाट निधारतिर सोझ्याउँदा यसले नछोईकनै शरीरको तापक्रम नाप्छ। फोटो: Syced, CC0

समुद्री सतहमा शुद्ध बरफ 0 °C मा पग्लिन्छ र शुद्ध पानी 100 °C मा उम्लिन्छ। यिनै दुई निश्चित तापक्रमसँग तुलना गरेर अरू वस्तुको तापक्रम नापिन्छ। मानिसको शरीरको सामान्य तापक्रम करिब 37 °C हुन्छ।

क्षेत्रफलको एकाइ

सिक्काले कागजमा ओगटेको ठाउँ त्यसको क्षेत्रफल हो। त्यस्तै, जमिनमा टेक्दा पैतालाले ओगटेको ठाउँ पैतालाको क्षेत्रफल हो। वस्तुको सतहले ढाकेको ठाउँलाई त्यस वस्तुको क्षेत्रफल भनिन्छ। क्षेत्रफलको SI एकाइ वर्गमिटर (m²) हो। 1 m लामो र 1 m चौडा वर्गको क्षेत्रफल एक वर्गमिटर हुन्छ।

हाम्रो वरिपरि भएका केही ठोस वस्तु निश्चित ज्यामितीय आकारका हुन्छन्। यस्ता वस्तुलाई नियमित वस्तु भनिन्छ। किताब र कापी आयताकार हुन्छन्। नियमित वस्तुको समतल सतहको क्षेत्रफल सूत्रबाट निकाल्न सकिन्छ। आयतको क्षेत्रफलका लागि:

आयतको क्षेत्रफल=लम्बाइ (l)×चौडाइ (b) \text{आयतको क्षेत्रफल} = \text{लम्बाइ } (l) \times \text{चौडाइ } (b)

1234567891011121314151 m²(1 m × 1 m)लम्बाइ (l) = 5 mचौडाइ (b)= 3 mक्षेत्रफल = 5 m × 3 m = 15 m²
चित्र 1.9 5 m लामो र 3 m चौडा कोठा। यसको भुइँमा 1 m × 1 m का 5 × 3 = 15 ओटा वर्ग अटाउँछन्। त्यसैले यसको क्षेत्रफल 15 m² हुन्छ।

जग्गा प्रायः ठिक आयताकार हुँदैन। त्यसैले जग्गाको क्षेत्रफल निकाल्दा त्यसलाई त्रिभुजमा बाँडिन्छ। हरेक त्रिभुजको क्षेत्रफल निकालेर सबैलाई जोडिन्छ।

आयतनको एकाइ

हामी दिनहुँ दुध, मटितेल र पेट्रोल जस्ता तरल पदार्थ प्रयोग गर्छौँ। यिनलाई कसरी नापिन्छ? तपाईँ तेल वा मटितेल किन्न पसलमा जानुभएको छ? पसलेले केले नापेर दिए? पहिले पहिले यस्ता तरल पदार्थ माना पाथीले नापिन्थ्यो। आजभोलि लिटर र मिलिलिटरको चिह्न भएका भाँडाले नापिन्छ। यस्तो परिवर्तन किन भयो होला?

नाप्ने भाँडामा तरल पदार्थ खन्याउँदा त्यसले ठाउँ ओगट्छ। वस्तुले ओगटेको ठाउँलाई त्यस वस्तुको आयतन भनिन्छ। सबै पदार्थको आयतन हुन्छ। ठोस र तरल पदार्थको आयतन निश्चित हुन्छ। तर ग्यासको आयतन निश्चित हुँदैन: ग्यासलाई जुनसुकै भाँडामा राखे पनि त्यो भाँडाभरि फैलिन्छ।

SI प्रणालीमा आयतनलाई घनमिटर (m³) मा नापिन्छ। 1 m लामो, 1 m चौडा र 1 m अग्लो बाकसभित्रको ठाउँ एक घनमिटर हो। तरल पदार्थको आयतन प्रायः लिटर (l) मा नापिन्छ।

एकाइ बराबर
1 m³ 1000 l
1 l 1000 मिलिलिटर (ml)
1 l 1000 cm³
1 ml 1 cm³

cm³ (घनसेन्टिमिटर) लाई cc पनि लेखिन्छ।

10 cm10 cm10 cm1 cm³ = 1 ml1 लिटर = 10 cm × 10 cm × 10 cm = 1000 cm³
चित्र 1.10 10 cm लामो, 10 cm चौडा र 10 cm अग्लो घनभित्रको ठाउँ एक लिटर हो। यसमा 1 cm³ का 10 × 10 × 10 = 1000 ओटा साना घन अटाउँछन्। हरेक सानो घनमा 1 ml अटाउँछ।

विज्ञान प्रयोगशालामा तरल पदार्थको आयतन मेजरिङ सिलिन्डरले नापिन्छ। 10 ml, 25 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml र 1000 ml अटाउने मेजरिङ सिलिन्डर पाइन्छन्। विद्यालयमा पनि केही होलान्। तिनमा भएका चिह्न र एकाइ प्रस्ट देखिने गरी तिनको चित्र कोर्नुहोस्।

सानो र पातलोदेखि अग्लो र अलि मोटोसम्म, लहरमा ठाडो राखिएका फरक फरक आकारका चारओटा काँचका मेजरिङ सिलिन्डर
चित्र 1.11 10 ml, 25 ml, 50 ml र 100 ml का मेजरिङ सिलिन्डर। 100 ml र 50 ml का सिलिन्डरमा हरेक सानो चिह्न 1 ml को हुन्छ; 25 ml को सिलिन्डरमा 0.5 ml को र 10 ml को सिलिन्डरमा त्योभन्दा पनि सानो। यसरी सानो सिलिन्डरबाट थोरै आयतन अझ ठ्याक्कै नाप्न सकिन्छ। फोटो: Praphai Donphaimueang, CC BY-SA 4.0

अभ्यास

1. दिइएका खाली ठाउँमा मिल्ने शब्द भर्नुहोस्

यी शब्द प्रयोग गर्नुहोस्: क्षेत्रफल, आयतन, लम्बाइ, समय, नाप, वर्गमिटर, निष्कर्ष। (एउटा शब्द प्रयोग हुँदैन।)

क.

वस्तुको सही परिमाण थाहा पाउन ……… लिनुपर्छ।

उत्तर
ख.

दुई घटनाबिचको अवधिलाई ……… भनिन्छ।

उत्तर
ग.

कुनै दुई बिन्दुबिचको दुरीलाई ……… भनिन्छ।

उत्तर
घ.

क्षेत्रफलको SI एकाइ ……… हो।

उत्तर
ङ.

मेजरिङ सिलिन्डरले तरल पदार्थको ……… नापिन्छ।

उत्तर
च.

तथ्याङ्कको विश्लेषण गरी ……… निकालिन्छ।

उत्तर

2. सही उत्तर छान्नुहोस्

क. एक घण्टामा कति सेकेन्ड हुन्छन्?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ख. पिण्डको SI एकाइ कुन हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ग. SI प्रणालीअनुसार विद्युत् धाराको एकाइ के हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

3. जोडा मिलाउनुहोस्

जोडा

हरेक भौतिक परिमाणलाई त्यसको SI एकाइसँग जोडा मिलाउनुहोस्। (एउटा एकाइ बढी छ।)

भौतिक परिमाण SI एकाइ
लम्बाइ किलोग्राम
पिण्ड सेकेन्ड
समय मिटर
क्षेत्रफल घनमिटर
आयतन वर्गमिटर
एम्पियर
उत्तर

4. निम्नानुसार रूपान्तरण गर्नुहोस्

क.

2 घण्टालाई s मा

उत्तर
ख.

15 kg लाई g मा

उत्तर
ग.

2 m² लाई cm² मा

उत्तर
घ.

4 m³ लाई cm³ मा

उत्तर

5. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

क.

नाप भनेको के हो?

उत्तर
ख.

SI एकाइ भनेको के हो?

उत्तर
ग.

SI प्रणालीको विकास किन भयो?

उत्तर
घ.

आयतन केलाई भनिन्छ?

उत्तर
ङ.

नाप प्रणालीको विकास नभएको भए कस्ता समस्या पर्न सक्थे होलान्?

उत्तर
च.

स्थानीय र प्रमाणिक एकाइमा फरक लेख्नुहोस्।

उत्तर
छ.

प्रमाणिक एकाइको निर्माणबाट नाप प्रणालीमा के के सुधार भयो, लेख्नुहोस्।

उत्तर
ज.

एक जना विद्यार्थीलाई उनका बुबाले नजिकैको बजारबाट गन्जी र पाइन्ट किनेर ल्याइदिनुभयो। विद्यार्थीले लगाउँदा गन्जी लामो भयो र पाइन्टको कम्मर अलि सानो भयो। यस्तो समस्या आउनुको कारण पत्ता लगाई समाधानका उपाय लेख्नुहोस्।

उत्तर
झ.

वैज्ञानिक सिकाइका चरणलाई फ्लोचार्टमा देखाउनुहोस्। उक्त चार्टमा हरेक चरणका मुख्य विशेषता पनि उल्लेख गर्नुहोस्।

उत्तर

यो पाठ्यपुस्तकको सहायक सामग्री हो, पाठ्यपुस्तकको सट्टा होइन। विद्यालयमा पढाइने पुस्तक नै पढ्नुहोस् र कुनै कुरा फरक परे शिक्षकको कुरा मान्नुहोस्। गल्ती भेटे हामीलाई भन्नुहोस्।