पाठ १ : वैज्ञानिक अध्ययन
(Scientific Study)
1. तलका प्रश्नको सही विकल्प छनोट गर्नुहोस् :
(क) तलका मध्ये कुन आधारभूत एकाइ हो ?
(अ) न्युटन
(आ) पास्कल
(इ) किलोग्राम
(ई) जुल
(ख) दिइएका मध्ये कुन भौतिक परिमाणको एकाइ ms-1' हुन्छ ?
(अ) प्रवेग
(अ) गति
(इ) बल
(ई) घनत्व
(ग) तलका मध्ये कुन तत्जन्य एकाइ हो ?
(अ) क्यान्डेला
(इ) जुल
(आ) एम्पियर
(ई) केल्भिन
(घ) तलका मध्ये कुन आधारभूत एकाइको समूहले बलको एकाइ न्युटन (N) तत्जन्य एकाइ जनाउँछ ?
(i) kgms-2
(ii) kgm2s-2
(iii) kgm-2s-2
(iv) kgms-1
2. कारण दिनुहोस् ।
(क) कार्यको एकाइ जुल तत्जन्य एकाइ हो ।
उत्तर : कार्यको एकाई एक जुल तत्जन्य एकाई हो किनकी जुललाई अब विद्युत् चुम्बकत्व एकाईको आधारमा परिभाषित गरिएको थिएन तर यसको सट्टा 1 मिनेटको दुरीमा बलको एक एकाई दुरा गरिएको कार्यको एकाईको रुपमा परिभाषित गरिएको थियो ।
(ख) प्रयोग गर्दा केही चरहरुलाई नियन्त्रण गर्नुपर्छ ।
उत्तर : प्रयोग गर्दा केही चरहरुलाई नियन्त्रण गर्नुपर्छ किनकी असुन्धानको अवधिभर तिनीहरुमा पाउने पानी, मन हावा सबैमा एक रुपता कायम गर्नुपर्छ। त्यसैले विरुवा सुरुको अबस्थामा तिनीलाई दिने पानी, मल, आदिको मात्रा नियंत्रित चर हुन्। त्यसैले यो प्रयोग गर्दा केही चरहरुलाई नियन्त्रण गर्नुपर्छ ।
(ग) V2 = ut हुँदैन ।
उत्तर: "V2=ut" यसले बाटोका आरम्भिक वेग र समयको न्यूनतम गणना गर्दछ। "V" छोटो "वेग" हो, "u" छोटो "आरम्भिक वेग" हो, र "1" छोटो "समय" हो । यसले कहिल्यै "V2=ut" हुँदैन ।
3. फरक लेख्नुहोस् :
क) स्वतन्त्र र आश्रित चर
स्वतन्त्र चर :
- प्रयोगकर्ताले मान निर्धारण गर्न सक्ने चरलाई स्वतन्त्र चर भनिन्छ ।
- चरहरूको सम्बन्धलाई गणितीय समीकरणमा लेख्दा प्राय: स्वतन्त्र चरलाई समीकरणको दायाँपट्टि राखिन्छ ।
आश्रित चर :
- प्रयोगकर्ताले प्रत्यक्ष मान निर्धारण गर्न मिल्दैन त्यस्तो चारलाई आश्रित चर भनिन्छ ।
- चरहरूको सम्बन्धलाई गणितीय समीकरणमा लेख्दा प्राय: आश्रित चरलाई समीकरणको बायाँपट्टि राखिन्छ ।
ख) आधारभूत र तत्जन्य एकाई
आधारभूत एकाई :
- अरु एकाइमा निर्भर नरहने र अरु एकाइमा टुक्र्याउन नसकिने एकाइलाई आधारभुत एकाई भनिन्छ ।
- SI प्रणाली अनुसार सात वटा मात्र आधारभूत एकाइहरू छन् ।
- तत्जन्य एकाइको मद्दतले आधारभूत एकाइहरू बनाउन सकिँदैन ।
- जस्तैः लम्बाइ, पिण्ड, समय आदि आधारभूत एकाइहरू हुन् ।
तत्जन्य एकाई :
- दुई वा दुईभन्दा बढी आधारभूत एकाइको संयोजनबाट बनेका एकाइलाई तत्जन्य भनिन्छ ।
- SI प्रणाली अनुसार सात भन्दा बढी तत्जन्य एकाइहरू छन् ।
- आधारभूत एकाइहरुको मद्दतले तत्जन्य एकाइहरु बनाउन सकिन्छ ।
- जस्तैः गति, बल, कार्य आदि तत्जन्य एकाइहरू हुन् ।
4. दिएका प्रश्नको उत्तर दिनुहोस् :
क) एकाइ भनेको के हो ?
उत्तर : कुनै पनि भौतिक परिमाण नाप्नका लागि बनाइएको Standard परिमाणलाई एकाइ भनिन्छ । जस्तै: मिटर, किलोग्राम, सेकेन्ड आदि एकाइहरू हुन् ।
ख) पिण्ड, तापक्रम, शक्ति र घनत्वका एकाइहरु लेख्नुहोस् ।
> उत्तर: पिण्ड = किलोग्राम ( Kg)
> तापक्रम = केल्भिन (K)
> शक्ति = जुल (J)
> घनत्व - किलोग्राम प्रतिघनमिटर (kg/m 3 )
ग) समीकरणमा एकाईको एकरुपता कसरी जाँच गरिन्छ ? उदाहरणसहित प्रष्ट पार्नुहोस् ।
उत्तर: वैज्ञानिक अध्ययन बाट निष्कर्षका रूपमा विभिन्न सुत्र र समीकरण प्राप्त हुन्छन् यस्ता सूत्र वा समीकरणको एकरुपता र वैधता त्यसमा संम्मलित भौतिक परिमाणका एकाईको विश्लेषणबाट जाँच गरिन्छ । उदाहरणको लागि s=vxt समीकरणको एकाइगत विश्लेषण गर्दा बायाँपट्टिको परिमाणको आधारभुत m हुन्छ भने दाँयापट्टीको परिमाण आधारभुत एकाई पनि ms - 1 = m नै हुन्छ यसरी समीकरणहरूको एकरुपता जाँच गर्न सकिन्छ ।
ग) समीकरणमा एकाईको एकरुपता कसरी जाँच गरिन्छ ? उदाहरणसहित प्रष्ट पार्नुहोस् ।
उत्तर: वैज्ञानिक अध्ययन बाट निष्कर्षका रूपमा विभिन्न सुत्र र समीकरण प्राप्त हुन्छन् यस्ता सूत्र वा समीकरणको एकरुपता र वैधता त्यसमा सम्मलित भौतिक परिमाणका एकाईको विश्लेषणबाट जाँच गरिन्छ । उदाहरणको लागि s=vxt समीकरणको एकाइगत विश्लेषण गर्दा बायाँपट्टिको परिमाणको आधारभुत m हुन्छ भने दाँयापट्टीको परिमाण आधारभुत एकाई पनि ms - 1+ = m नै हुन्छ यसरी समीकरणहरूको एकरुपता जाँच गर्न सकिन्छ ।
घ) चापको एकाइमा रहेका आधारभूत एकाइहरू लेख्नुहोस् ।
उत्तर: चापको एकाइमा रहेका आधारभूत एकाइहरू किलोग्राम मिटर र सेकेन्ड (Kg/ms2) हुन्।
ङ) दिएको तत्जन्य एकाइमा प्रयोग भएका आधारभुत एकाई पत्ता लगाउनुहोस् :
उत्तर :
अ) न्युटन (N)
बलको परिभाषाअनुसार, F = ma हुन्छ ।
पिण्ड(m) को एकाई kg र प्रवेगको एकाइ ms-2 हुन्छ।
त्यसैले बलको एकाइ (N) = kgms - 2 हुन्छ । तसर्थ किलोग्राम, मिटर र सेकेन्ड जस्ता आधारभूत एकाइहरू मिलेर बलको एकाइ N बनेको हुन्छ ।
आ) वाट (w)
.:. एकाइमा प्रयोग भएका आधारभुत एकाई kgm2/s3 हुन् ।
इ) जुल(1)
.:. एकाइमा प्रयोग भएका आधारभुत एकाई kgm2/s2 हुन् ।
ई) पास्कल (P)
.:. एकाइमा प्रयोग भएका आधारभुत एकाई kg/ms 2 हुन् ।
छ) स्वतन्त्र चर, आश्रित चर र नियन्त्रि चरलाई उदाहरणसहित व्याख्या गर्नुहोस् ।
उत्तर :
- स्वतन्त्र चर : प्रयोगकर्ताले मान निर्धारण गर्न सक्ने चरलाई स्वतन्त्र चर भनिन्छ । जस्तै : गर्दा रवर व्यान्डको तत्काइ स्वतन्त्र चर हुन् ।
- आश्रित चर : प्रयोगकर्ता प्रत्यक्ष मान निर्धारण गर्न नसक्ने चरलाई आश्रित चर भनिन्छ। जस्तैः गुलिको प्रयोग गर्दा कागजको गोलीले पार गर्ने दुरी आश्रित चर हुन् ।
- नियन्त्रि चर : प्रयोग गर्दा नियन्त्रणमा लिनु पर्ने चरलाई नियन्त्रित चर भनिन्छ । जस्तै : गुलेलिको प्रयोग गर्दा रवर ब्यान्डको मोटाइ र कागजको गोलीको साइज नियन्त्रित चर हुन् ।
(ज) कर्माले केही तारका टुक्रा प्रयोग गरेर एउटा ड्राइसेललाई चिममा जोडी बत्ती बाले उनलाई प्रयोग गरिएका तारको 1 मोटाइले ड्राइसेलको आयुलाई कसरी असर गर्छ भनेर जान्न मन लाग्यो । यसबारे उनले गर्ने परीक्षणमा स्वतन्त्र चर, आश्रित चर र नियन्त्रित चर छुट्याउनुहोस् ।
उत्तर :
स्वतन्त्र चर = तारका टुक्रा
आश्रित चर = एउटा ड्राइसेललाई चिममा जोडी बत्ती बाल्नु
नियन्त्रित चर = तारको मोटाइ र ड्राइसेलको आयु
(झ) चांदनीलाई माटामा मिसिएका वस्तुले बिरुवाको बुद्धिमा के असर पार्छ भनी अनुसन्धान गर्न मन लाग्यो । उनले माटामा चुन युरिया मल खाने नुन र कम्पोस्ट मलको असर जांच्ने निधो गरिन् । त्यसपछि बारीबाट एक बाल्टी राम्रो माटो ल्याइन् र त्यसलाई राम्ररी चालिन् । त्यो माटालाई 12 ओटा एकैनासे गमलामा बराबर राखिन् । तीनओटा गमलामा दुई दुई चम्चा चुन अर्को तीनओटा गमलामा दुई दुई चम्चा युरिया मल, अर्को तीनओटा गमलामा दुई दुई चम्चा खाने नुन र अर्को तीनओटा गमलामा दुई दुई चम्चा कम्पोस्ट मल हालिन् । त्यसपछि सबै गमलामा एकै नासका बिउ रोपेर सबैलाई घरकोपेटीको घाम लाग्ने ठाउँमा राखिन् । प्रत्येक दिन सबै गमलामा पानी हालिन र बिरुवा उमेपछि दैनिक प्रत्येक बिरुवाको उचाइ नापेर अभिलेख राखिन् ।
(अ) चांदनीको प्रयोगमा स्वतन्त्र चर, आश्रित घर र नियन्त्रित चर छुट्याउनुहोस् ।
उत्तर :
स्वतन्त्र चर = माटामा चुन युरिया मल खाने नुन र कम्पोस्ट मलको प्रयोग गर्नु
आश्रित चर = सबैलाई घरकोपेटीको घाम लाग्ने ठाउँमा राखिन्
नियन्त्रित चर = प्रत्येक दिन सबै गमलामा पानी हालिन्
(आ) चाँदनीले किन हरेक मिसावटका लागि तीन तीनओटा गमला प्रयोग गरेकी होलिन् ?
उत्तर : चांदनीले हरेक मिसावटका लागि तीन तीनओटा गमला प्रयोग गर्दछ भनेर जनाएका छन् किनकि त्यसले बिरुवा, युरिया मल, खाने नुन र कम्पोस्ट मलका असरलाई अलग-अलग गमलामा नोट गर्दछ र बिरुवा उमेका बादले प्रत्येक बिरुवाको उचाइ नाप्ने गरी अभिलेख राख्न पर्छ । यसले मूल्यांकनलाई सही गर्दछ र निष्पक्ष परिणाम प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ ।
ञ) सुबोधले वस्तुको रङले उसको ताप धारण गर्न सक्ने क्षमतालाई कसरी फरक पार्ख भनी पत्ता लगाउन चाहे । त्यसका लागि उनले चारओटा कोनिकल फ्लाक्स लिए र पहिलोमा कालो इनामेल, दोस्रोमा सेतो इनामेल, तेस्रोमा हरियो इनामेल र चौथोमा रातो इनामेल पोते । त्यसपछि प्रत्येक फ्लाक्समा पानी भरेर तिनीहरूको मुख कर्कले बन्द गरी घाममा राखे । केही समयपछि थर्मोमिटरको सहायताले प्रत्येक फ्लाक्सको पानीको तापक्रम नापे र टिपोट गरे ।
(अ) सुबोधको यस प्रयोगमा स्वतन्त्र चर र आश्रित चर छुट्याउनुहोस् । साथै सुबोधले कुन कुन चरलाई नियन्त्रण गर्नु पर्ला, लेख्नुहोस् ।
उत्तर :
स्वतन्त्र चर = कोनिकलफ्लाक्स बाट इनामेल पोते
आश्रित चर = थर्मोमिटरको सहायताले फ्लाक्सक तापक्रम नापे र टिपोट गरे
नियन्त्रित चर = फ्लाक्सकलाई घाममा राखे
फेरी,
कोनिकलफ्लाक्स बाट इनामेल पोत्नु र फ्लाक्सकलाई घाममा राख्नु नियन्त्रित चर हुन् ।
(ट) मनिषालाई आफ्नो कुकुरको खाना खाने तरिकासम्बन्धी परीक्षण गर्न मन लाग्यो । उनले खानाको मात्रा र खाना दिने समयले कुकुरले खाना खाने गतिलाई कसरी फरक पार्छ भनी अध्ययन गर्ने विचार गरिन् । मनिषाको यो प्रयोगको ढाँचामा के गल्ती छ र त्यसलाई उनले कसरी सुधार्न सक्छिन् ?
उत्तर : मनीषले यो प्रयोग गर्दा ढाँचामा (खानाको मात्रा, खाना दिने समयले र कुकुरले खाना खाने गति) गल्ती गरेछ । उनले त्यसलाई क्रमशःरुपमा (खानाको मात्रा, कुकुरले खाना खाने गति र खाना दिने समय) लेख्दा ठिक हुन्थ्यो ।
