પહેલી અને બૂઝો એવી જગ્યાએ ગયા જ્યાં ઘણો બગાડ સામગ્રી વિશાળ ઢગલામાં ગોઠવાઈ ગઈ હતી. કંઈક રસપ્રદ થઈ રહ્યું હતું! એક ક્રેન કચરાના ઢગલા તરફ આગળ વધી રહી હતી. ક્રેનનો લાંબો હાથ એક ઢગલા પર એક બ્લોક નીચે કર્યો. પછી તે ખસવા લાગ્યો. અનુમાન કરો, શું? ઘણા લોખંડના કચરાના ટુકડાઓ બ્લોક સાથે ચોંટી રહ્યા હતા, જેમ તે દૂર ખસ્યો (ફિગ. 10.1)!

ફિગ. 10.1 કચરામાંથી લોખંડના ટુકડા ઉપાડવા

તેઓ હમણાં જ ચુંબકો પર એક ખૂબ જ રસપ્રદ પુસ્તક વાંચ્યું હતું અને તરત જ જાણી ગયા કે ક્રેનના છેડે એક ચુંબક જોડાયેલ હોવો જોઈએ જે કચરાના યાર્ડમાંથી લોખંડ ઉપાડી રહ્યો હતો.

તમે ચુંબકો જોયા હશે અને તેની સાથે રમીને આનંદ પણ માણ્યો હશે. શું તમે સ્ટિકર્સ જોયા છે જે અલમારી અથવા રેફ્રિજરેટરના દરવાજા જેવી લોખંડની સપાટીઓ સાથે જોડાયેલા રહે છે? કેટલાક પિન હોલ્ડરમાં, પિન હોલ્ડર સાથે ચોંટી રહેતા લાગે છે. કેટલાક પેન્સિલ બોક્સમાં, લીડ બંધ કર્યા વિના પણ જ્યારે આપણે તેને બંધ કરીએ છીએ ત્યારે ઢાંકણ ચુસ્તપણે બંધબેસે છે. આવા સ્ટિકર્સ, પિન હોલ્ડર્સ અને પેન્સિલ બોક્સમાં અંદર ચુંબકો ફિટ કરેલા હોય છે (ફિગ. 10.2). જો તમારી પાસે આમાંથી કોઈ પણ વસ્તુ હોય, તો આમાં છુપાયેલા ચુંબકો શોધવાનો પ્રયાસ કરો.

ફિગ. 10.2 કેટલીક સામાન્ય વસ્તુઓ જેમાં અંદર ચુંબકો હોય છે

ચુંબકો કેવી રીતે શોધાયા

કહેવાય છે કે, મેગ્નેસ નામનો એક ઘેટાંપાળક હતો, જે પ્રાચીન ગ્રીસમાં રહેતો હતો. તે પોતાના ઘેટાં અને બકરીઓના ટોળાને ચરવા માટે નજીકના પર્વતો પર લઈ જતો. તે પોતાના ટોળાને નિયંત્રિત કરવા માટે પોતાની સાથે એક લાકડી લઈ જતો. લાકડીના એક છેડે લોખંડનો નાનો ટુકડો જોડાયેલો હતો. એક દિવસ તે આશ્ચર્યચકિત થઈ ગયો જ્યારે તેને જણાયું કે પર્વતની બાજુ પરના એક ખડક પરથી તેની લાકડીને મુક્ત કરવા માટે તેને સખત ખેંચવી પડી (ફિગ. 10.3).

ફિગ. 10.3 પર્વતની બાજુ પર કુદરતી ચુંબક!

એવું લાગતું હતું કે ખડક દ્વારા લાકડી આકર્ષિત થઈ રહી હતી. ખડક એક કુદરતી ચુંબક હતો અને તે ઘેટાંપાળકની લાકડીના લોખંડના ટીપને આકર્ષિત કરતો હતો. કહેવાય છે કે આ રીતે કુદરતી ચુંબકો શોધાયા હતા. આવા ખડકોને તે ઘેટાંપાળકના નામ પરથી કદાચ મેગ્નેટાઇટ નામ આપવામાં આવ્યું હતું. મેગ્નેટાઇટમાં લોખંડ હોય છે. કેટલાક લોકો માને છે કે મેગ્નેટાઇટ સૌપ્રથમ મેગ્નેશિયા નામના સ્થળે શોધાયું હતું. લોખંડને આકર્ષિત કરવાના ગુણ ધરાવતા પદાર્થો હવે ચુંબક તરીકે ઓળખાય છે. આ રીતે વાર્તા આગળ વધે છે.

કોઈ પણ સંજોગોમાં, લોકોએ હવે શોધી કાઢ્યું છે કે ચોક્કસ ખડકોમાં લોખંડના ટુકડાઓને આકર્ષિત કરવાનો ગુણ હોય છે. તેમણે એ પણ જોયું કે આ ખડકોના નાના ટુકડાઓમાં કેટલાક ખાસ ગુણધર્મો હોય છે. તેમણે આ કુદરતી રીતે મળતી સામગ્રીને ચુંબકો નામ આપ્યું. પછીથી લોખંડના ટુકડાઓમાંથી ચુંબકો બનાવવાની પ્રક્રિયા શોધાઈ. આને કૃત્રિમ ચુંબકો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

ફિગ. 10.4 વિવિધ આકારના ચુંબકો

આજકાલ કૃત્રિમ ચુંબકો વિવિધ આકારમાં તૈયાર કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, બાર ચુંબક, હોર્સશૂ ચુંબક, નળાકાર અથવા બોલ-છેડો ચુંબક. ફિગ.10.4 આવા કેટલાક ચુંબકો બતાવે છે.

પ્રવૃત્તિ 1

એક પ્લાસ્ટિક અથવા કાગળનો કપ લો. તેને ક્લેમ્પની મદદથી સ્ટેન્ડ પર ફિક્સ કરો જેમ કે ફિગ. 10.5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. કપમાં એક ચુંબક મૂકો અને તેને કાગળથી ઢાંકી દો જેથી ચુંબક દેખાતો ન હોય. લોખંડથી બનેલી ક્લિપ સાથે દોરડું જોડો. દોરડાનો બીજો છેડો સ્ટેન્ડના પાયા પર ફિક્સ કરો. (ધ્યાન રાખો, અહીંની યુક્તિ એ છે કે દોરડાની લંબાઈ પૂરતી ટૂંકી રાખવી.) ક્લિપને કપના પાયાની નજીક લાવો. ક્લિપ હવામાં આધાર વિના, પતંગિયાની જેમ ઉપર ઉઠાવવામાં આવે છે.

ફિગ. 10.5 ચુંબકની અસર - હવામાં લટકતી પેપર ક્લિપ!

10.1 ચુંબકીય અને અચુંબકીય સામગ્રી

પ્રવૃત્તિ 2

ચાલો મેગ્નેસના પગલાંમાં ચાલીએ. ફક્ત, આ વખતે, આપણે ચુંબક અને લોખંડની સ્થિતિ બદલીશું. આપણી ઘેટાંપાળકની લાકડીના છેડે એક ચુંબક હશે. આપણે હોકી સ્ટિક, વૉકિંગ સ્ટિક અથવા ક્રિકેટ વિકેટ પર ટેપ અથવા કેટલાક ગ્લૂની મદદથી નાનો ચુંબક જોડી શકીએ છીએ. ચાલો હવે શાળાના રમતના મેદાનમાંથી “મેગ્નેસ વૉક” પર જઈએ. આપણી “મેગ્નેસ સ્ટિક” શાળાના મેદાનમાંથી શું ઉપાડે છે? વર્ગખંડમાં વસ્તુઓ વિશે શું?

તમારી આસપાસથી રોજિંદા ઉપયોગની વિવિધ વસ્તુઓ એકત્રિત કરો. આને “મેગ્નેસ સ્ટિક” સાથે પરીક્ષણ કરો. તમે એક ચુંબક પણ લઈ શકો છો, આ વસ્તુઓને તેની સાથે સ્પર્શ કરો અને જુઓ કે કઈ વસ્તુઓ ચુંબક સાથે ચોંટે છે. તમારી નોટબુકમાં ટેબલ 10.1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે એક ટેબલ તૈયાર કરો અને તમારા અવલોકનો રેકોર્ડ કરો.

ટેબલ 10.1 ના છેલ્લા કૉલમને જુઓ અને તે વસ્તુઓની નોંધ કરો જે ચુંબક દ્વારા આકર્ષિત થાય છે. હવે, તે સામગ્રીની સૂચિ બનાવો જેમાંથી આ વસ્તુઓ બનેલી છે. શું ચુંબક દ્વારા આકર્ષિત થયેલી તમામ વસ્તુઓમાં કોઈ સામાન્ય સામગ્રી છે?

આપણે સમજીએ છીએ કે ચુંબક ચોક્કસ સામગ્રીને આકર્ષિત કરે છે જ્યારે કેટલાક ચુંબક તરફ આકર્ષિત થતા નથી. જે સામગ્રી ચુંબક તરફ આકર્ષિત થાય છે તે ચુંબકીય છે - ઉદાહરણ તરીકે, લોખંડ, નિકલ અથવા કોબાલ્ટ. જે સામગ્રી ચુંબક તરફ આકર્ષિત થતી નથી તે અચુંબકીય છે. ટેબલ 10.1 માંથી તમને કઈ સામગ્રી અચુંબકીય મળી? માટી ચુંબકીય છે અથવા અચુંબકીય સામગ્રી છે?

બૂઝોની તમારા માટે આ પ્રશ્ન છે. એક દરજી પોતાની શર્ટ પર બટન સીવી રહ્યો હતો. સોય તેના હાથમાંથી ફર્શ પર સરકી ગઈ છે. શું તમે સોય શોધવામાં દરજીની મદદ કરી શકો છો?

ટેબલ 10.1 ચુંબક દ્વારા આકર્ષિત થયેલી વસ્તુઓ શોધવી

પ્રવૃત્તિ 3

રેતી અથવા માટીમાં ચુંબક ઘસો. ચુંબક બહાર કાઢો. શું રેતી અથવા માટીના કેટલાક કણો ચુંબક સાથે ચોંટી રહ્યા છે? હવે, રેતી અથવા માટીના કણો દૂર કરવા માટે ચુંબકને હળવેથી હલાવો. શું કેટલાક કણો હજી પણ તેની સાથે ચોંટી રહ્યા છે? આ માટીમાંથી ઉપાડેલા લોખંડના નાના ટુકડાઓ (લોખંડની ફાઈલિંગ્સ) હોઈ શકે છે.

આવી પ્રવૃત્તિ દ્વારા, આપણે શોધી શકીએ છીએ કે આપેલ સ્થળની માટી અથવા રેતીમાં લોખંડ ધરાવતા કણો છે કે નહીં. તમારા ઘર, શાળા અથવા તમારી રજાઓમાં મુલાકાત લેતા સ્થળોની નજીક આ પ્રવૃત્તિ કરવાનો પ્રયાસ કરો. શું લોખંડની ફાઈલિંગ્સ સાથે ચોંટેલો ચુંબક, ફિગ. 10.6 માં બતાવેલ કોઈપણ એક જેવો દેખાય છે?
$\quad$ તમને શું મળે છે તેનું ટેબલ બનાવો.

ફિગ. 10.6 ચુંબક સાથે (a) ઘણી લોખંડની ફાઈલિંગ્સ (b) થોડી લોખંડની ફાઈલિંગ્સ અને (c) કોઈ લોખંડની ફાઈલિંગ્સ ચોંટેલી નથી.

ટેબલ 10.2 રેતીમાં ઘસેલ ચુંબક. કેટલી લોખંડની ફાઈલિંગ્સ?

જો તમે આ ટેબલ ભરો અને તેને પહેલી અને બૂઝોને મોકલો, તો તેઓ દેશના વિવિધ ભાગોની માટીમાં મળેલી લોખંડની ફાઈલિંગ્સની માત્રાની તુલના કરી શકે છે. તેઓ આ માહિતી તમારી સાથે શેર કરી શકે છે.

10.2 ચુંબકના ધ્રુવો

આપણે જોયું કે લોખંડની ફાઈલિંગ્સ (જો તેઓ હાજર હોય તો) માટીમાં ઘસેલા ચુંબક સાથે ચોંટે છે. શું તમે તે રીત વિશે કંઈ ખાસ જોયું કે જે રીતે તેઓ ચુંબક સાથે ચોંટે છે?

પ્રવૃત્તિ 4

કાગળની શીટ પર થોડી લોખંડની ફાઈલિંગ્સ ફેલાવો. હવે, આ શીટ પર એક બાર ચુંબક મૂકો. તમે શું અવલોકન કરો છો? શું લોખંડની ફાઈલિંગ્સ ચુંબકના આખા ભાગમાં ચોંટે છે? શું તમે જોયું કે ચુંબકના કેટલાક ભાગોમાં અન્ય ભાગો કરતાં વધુ લોખંડની ફાઈલિંગ્સ આકર્ષિત થાય છે (ફિગ. 10.7)? ચુંબક સાથે ચોંટેલી લોખંડની ફાઈલિંગ્સ દૂર કરો અને પ્રવૃત્તિ પુનરાવર્તિત કરો.

ફિગ. 10.7 બાર ચુંબક સાથે ચોંટેલી લોખંડની ફાઈલિંગ્સ

શું તમે ચુંબકના વિવિધ ભાગો દ્વારા લોખંડની ફાઈલિંગ્સ આકર્ષિત થવાની પદ્ધતિમાં કોઈ ફેરફાર જોયો? તમે આ પ્રવૃત્તિ લોખંડની ફાઈલિંગ્સની જગ્યાએ પિન અથવા લોખંડની ખીલીઓનો ઉપયોગ કરીને અને વિવિધ આકારના ચુંબકો સાથે પણ કરી શકો છો.
$\quad$ લોખંડની ફાઈલિંગ્સ ચુંબક સાથે ચોંટે છે તે રીત બતાવવા માટે એક ચિત્ર દોરો. શું તમારું ચિત્ર ફિગ. 10.6 (a) માં બતાવેલા જેવું છે?
$\quad$ આપણે જોઈએ છીએ કે બાર ચુંબકના બે છેડાની નજીકના પ્રદેશ તરફ લોખંડની ફાઈલિંગ્સ વધુ આકર્ષિત થાય છે.

પહેલીની તમારા માટે આ પઝલ છે. તમને બે સમાન બાર આપવામાં આવ્યા છે જે લાગે છે કે તેઓ લોખંડના બનેલા હોઈ શકે છે. તેમાંથી એક ચુંબક છે, જ્યારે બીજી એક સાદી લોખંડની પટ્ટી છે. તમે કેવી રીતે શોધી શકશો કે કઈ એક ચુંબક છે?

ચુંબકના ધ્રુવો આ છેડાની નજીક હોવાનું કહેવાય છે. વર્ગખંડમાં વિવિધ આકારના થોડા ચુંબકો લાવવાનો પ્રયાસ કરો. લોખંડની ફાઈલિંગ્સનો ઉપયોગ કરીને આ ચુંબકો પર ધ્રુવોનું સ્થાન તપાસો. શું તમે હવે ફિગ. 10.4 માં બતાવેલ પ્રકારના ચુંબકોમાં ધ્રુવોનું સ્થાન ચિહ્નિત કરી શકો છો?

10.3 દિશાઓ શોધવી

ચુંબકો પ્રાચીન સમયથી લોકોને જાણીતા હતા. ચુંબકોના ઘણા ગુણધર્મો પણ તેમને જાણીતા હતા. તમે ચુંબકોના ઉપયોગ વિશે ઘણી રસપ્રદ વાર્તાઓ વાંચી હશે. આવી એક વાર્તા ચીનના હોંગ ટી નામના સમ્રાટ વિશે છે. કહેવાય છે કે તેની પાસે એક રથ હતો જેમાં એક સ્ત્રીની મૂર્તિ હતી જે કોઈપણ દિશામાં ફરી શકતી હતી. તેનો એક લંબાયેલો હાથ હતો જેમ કે તે માર્ગ બતાવી રહ્યો હોય (ફિગ. 10.8). મૂર્તિમાં એક રસપ્રદ ગુણધર્મ હતો. તે એવી સ્થિતિમાં આરામ કરતી કે તેનો લંબાયેલો હાથ હંમેશા દક્ષિણ તરફ નિર્દેશિત કરતો. મૂર્તિના લંબાયેલા હાથને જોઈને, સમ્રાટ તેના રથ પર નવા સ્થળોએ જતી વખતે દિશાઓ શોધી શકતો હતો.

ફિગ. 10.8 દિશા શોધવાની મૂર્તિ સાથેનો રથ

ચાલો આપણા માટે આવું દિશા શોધક બનાવીએ.

પ્રવૃત્તિ 5

એક બાર ચુંબક લો. તેના એક છેડા પર ઓળખ માટે એક નિશાની મૂકો. હવે, ચુંબકના મધ્યમાં એક દોરડું બાંધો જેથી તમે તેને લાકડાના સ્ટેન્ડ પરથી લટકાવી શકો (ફિગ. 10.9). ખાતરી કરો કે ચુંબક મુક્ત રીતે ફરી શકે છે. તેને આરામ કરવા દો. જમીન પર બે બિંદુઓ ચિહ્નિત કરો જે ચુંબકના છેડાની સ્થિતિ બતાવે છે જ્યારે તે આરામ કરે છે.

ફિગ. 10.9 મુક્ત રીતે લટકાવેલ બાર ચુંબક હંમેશા સમાન દિશામાં આરામ કરે છે

બે બિંદુઓને જોડતી રેખા દોરો. આ રેખા તે દિશા બતાવે છે જેમાં ચુંબક તેની આરામની સ્થિતિમાં નિર્દેશિત કરતો હતો. હવે, કોઈપણ દિશામાં એક છેડાને હળવેથી ધકેલીને ચુંબકને ફેરવો અને તેને આરામ કરવા દો. ફરીથી, તેની આરામની સ્થિતિમાં બંને છેડાની સ્થિતિ ચિહ્નિત કરો. શું ચુંબક હવે વિવિધ દિશામાં નિર્દેશિત કરે છે? ચુંબકને અન્ય દિશાઓમાં ફેરવો અને તે જે અંતિમ દિશામાં આરામ કરે છે તેની નોંધ કરો.

શું તમને લાગે છે કે ચુંબક હંમેશા સમાન દિશામાં આરામ કરે છે? હવે શું તમે સમ્રાટના રથમાં મૂર્તિની રહસ્યમયતા અનુમાન કરી શકો છો?

ચુંબકને બદલે લોખંડની પટ્ટી અને પ્લાસ્ટિક અથવા લાકડાના સ્કેલ સાથે આ પ્રવૃત્તિ પુનરાવર્તિત કરો. આ પ્રવૃત્તિ માટે હળવી વસ્તુઓનો ઉપયોગ ન કરો અને જ્યાં હવાના પ્રવાહ હોય ત્યાં આ કરવાનું ટાળો. શું અન્ય સામગ્રી પણ હંમેશા સમાન દિશામાં આરામ કરે છે?

આપણે જોઈએ છીએ કે મુક્ત રીતે લટકાવેલ બાર ચુંબક હંમેશા ચોક્કસ દિશામાં આરામ કરે છે, જે ઉત્તર-દક્ષિણ દિશા છે. સવારે ઉગતા સૂર્યની દિશાનો ઉપયોગ કરીને પૂર્વ તરફની રફ દિશા શોધવા માટે, જ્યાં તમે આ પ્રયોગ કરી રહ્યાં છો. જો તમે પૂર્વ તરફ મુખ કરીને ઊભા રહો, તો તમારી ડાબી બાજુ ઉત્તર હશે. દિશાઓ શોધવા માટે સૂર્યનો ઉપયોગ કરવો ખૂ