या अध्यायात आपण दोन विध्वंसक नैसर्गिक घटनांची चर्चा करू. या म्हणजे विजेचा चमकारा आणि भूकंप. या घटनांमुळे होणारा नाश कमी करण्यासाठी आपण कोणते उपाय करू शकतो याचाही विचार करू.

12.1 विजेचा चमकारा

वायर सैल झाल्यावर विजेच्या खांबावर चमक दिसतात हे तुम्ही पाहिले असेल. वारा वाहताना आणि वायर हलताना ही घटना बऱ्याचदा घडते. प्लग सॉकेटमध्ये सैल असताना सुद्धा चमक दिसतात हे तुम्ही पाहिले असेल. विजेचा चमकारा हा सुद्धा एक विद्युत चमक आहे, पण प्रचंड प्रमाणात.

प्राचीन काळी, लोकांना या चमकांची कारणे समजत नव्हती. त्यामुळे, त्यांना विजेची भीती वाटत असे आणि त्यांना वाटे की देवांचा राग त्यांच्यावर उतरला आहे. आता अर्थात, आपल्याला कळले आहे की ढगांमध्ये विद्युत भार जमा झाल्यामुळे विजेचा चमकारा होतो. आपल्याला विजेची भीती बाळगण्याची गरज नाही, पण त्या प्राणघातक चमकांपासून स्वतःचे रक्षण करण्यासाठी आपल्याला खबरदारी घेणे आवश्यक आहे.

ग्रीक लोकांना माहीत असलेले चमक

इ.स.पू. ६०० च्या सुमारास प्राचीन ग्रीक लोकांना माहीत होते की अंबर (अंबर हा एक प्रकारचा राळ) लोकरासोबत घासल्यावर, तो केसांसारख्या हलक्या वस्तू आकर्षित करतो. लोकरीचे किंवा पॉलिस्टरचे कपडे काढताना तुमचे केस उभे राहतात हे तुम्ही पाहिले असेल. जर हे कपडे अंधारात काढले तर तुम्हाला चमक दिसते आणि कडकडाट ऐकू येतो. १७५२ मध्ये अमेरिकन शास्त्रज्ञ बेंजामिन फ्रँकलिन यांनी दाखवून दिले की विजेचा चमकारा आणि तुमच्या कपड्यांचा चमक हे मूलतः एकच घटना आहेत. मात्र, ही जाणीव होण्यासाठी २००० वर्षे लागली.

हे लक्षात यायला इतके वर्ष का लागली असेल?

वैज्ञानिक शोध अनेक लोकांच्या कष्टाचे फलित असतात. कधीकधी त्यासाठी बराच काळ लागू शकतो.

आता आपण विद्युत भारांचे काही गुणधर्म अभ्यासू. तसेच, ते आकाशातील विजेशी कसे संबंधित आहेत ते पाहू.

विद्युत भारांचे स्वरूप समजून घेण्यासाठी काही क्रियाकलाप करूया. पण आधी तुम्ही खेळ म्हणून काय केले असेल ते आठवा. जेव्हा तुम्ही तुमच्या कोरड्या केसांवर प्लास्टिकचा स्केल घासता, तेव्हा तो स्केल कागदाचे अगदी लहान तुकडे आकर्षित करू शकतो.

12.2 घासून भार देणे

क्रियाकलाप 12.1

एक वापरलेला बॉलपेन रिफिल घ्या आणि पॉलिथीनच्या तुकड्याने जोरजोरात घासा. त्याला कागदाच्या लहान तुकड्यांच्या जवळ घेऊन जा. रिफिलचा घासलेला टोक तुमच्या हाताने किंवा धातूच्या वस्तूने स्पर्श करू नका याची काळजी घ्या. कोरड्या पानाचे लहान तुकडे, भूस आणि मोहरीच्या बिया यांच्यासोबत हा क्रियाकलाप पुन्हा करा. तुमची निरीक्षणे नोंदवा.

प्लास्टिकचा रिफिल पॉलिथीनसोबत घासल्यावर, त्यावर थोडा विद्युत भार येतो. त्याचप्रमाणे, प्लास्टिकची कंगवा कोरड्या केसांसोबत घासल्यावर, त्यावर थोडा भार येतो. या वस्तूंना भारित वस्तू म्हणतात. रिफिल आणि प्लास्टिक कंगवा भारित करण्याच्या प्रक्रियेत, पॉलिथीन आणि केसांनाही भार येतो.

चला, तुम्हाला परिचित असलेल्या काही इतर वस्तू भारित करण्याचा प्रयत्न करूया.

क्रियाकलाप 12.2

सारणी 12.1 मध्ये सूचीबद्ध केलेल्या वस्तू आणि साहित्य गोळा करा. सारणीत नमूद केलेल्या साहित्याने घासून प्रत्येकाला भार देण्याचा प्रयत्न करा. तुमची शोधनिश्चिती नोंदवा.

तुम्ही सारणीत आणखी वस्तू जोडू शकता.

सारणी 12.1

घासलेल्या वस्तू	घासण्यासाठी वापरलेले साहित्य	कागदाचे तुकडे आकर्षित करते/ करत नाही	भारित/ भारित नाही
रिफिल	पॉलिथीन, लोकरीचे कापड
फुगा	पॉलिथीन, लोकरीचे कापड, कोरडे केस
खोडरबर	लोकर
स्टीलचा चमचा	पॉलिथीन, लोकरीचे कापड

12.3 भारांचे प्रकार आणि त्यांची परस्परक्रिया

पुढील क्रियाकलापासाठी आपण सारणी 12.1 मधून काही वस्तू निवडू.

क्रियाकलाप 12.3

(अ) दोन फुगे फुगवा. ते एकमेकांना स्पर्श करू नयेत अशा पद्धतीने लटकवा (आकृती 15.1). दोन्ही फुगे लोकरीच्या कापडाने घासा आणि सोडून द्या. तुम्हाला काय आढळते?

आकृती 12.1 : सजातीय भार एकमेकांना दूर ढकलतात

आता वापरलेल्या पेन रिफिलसोबत हा क्रियाकलाप पुन्हा करू. एक रिफिल पॉलिथीनने घासा. ग्लास टंबलरचा स्टँड म्हणून वापर करून तो काळजीपूर्वक टंबलरमध्ये ठेवा (आकृती 12.2).

आकृती 12.2 : सजातीय भारांमधील परस्परक्रिया

दुसरा रिफिल सुद्धा पॉलिथीनने घासा. त्याला भारित रिफिलच्या जवळ घेऊन जा. भारित टोकाला तुमच्या हाताने स्पर्श करू नका याची काळजी घ्या. टंबलरमधील रिफिलवर काही परिणाम होतो का? ते दोन्ही एकमेकांना आकर्षित करतात की दूर ढकलतात?

या क्रियाकलापात आपण एकाच साहित्यापासून बनवलेल्या भारित वस्तू एकमेकांच्या जवळ आणल्या. जर वेगवेगळ्या साहित्यापासून बनवलेल्या दोन भारित वस्तू एकमेकांच्या जवळ आणल्या तर काय होते? चला ते शोधूया.

(ब) एक रिफिल घासा आणि पूर्वीप्रमाणेच हळूवारपणे ग्लास टंबलरमध्ये ठेवा (आकृती 12.3). एक फुगवलेला भारित फुगा रिफिलच्या जवळ घेऊन जा आणि निरीक्षण करा.

आकृती 12.3 : विजातीय भार एकमेकांना आकर्षित करतात

चला, निरीक्षणांचा सारांश घेऊया:

• एक भारित फुगा दुसऱ्या भारित फुग्याला दूर ढकलतो.
• एक भारित रिफिल दुसऱ्या भारित रिफिलला दूर ढकलतो.
• पण एक भारित फुगा भारित रिफिलला आकर्षित करतो.

यावरून असे दिसते का की फुग्यावरील भार हा रिफिलवरील भारापेक्षा वेगळ्या प्रकारचा आहे? मग आपण असे म्हणू शकतो का की भारांचे दोन प्रकार आहेत? आपण असेही म्हणू शकतो का की एकाच प्रकारचे भार एकमेकांना दूर ढकलतात, तर वेगवेगळ्या प्रकारचे भार एकमेकांना आकर्षित करतात?

रेशमासोबत घासल्यावर काचेच्या दांड्याला येणाऱ्या भाराला धनात्मक म्हणणे ही एक परंपरा आहे. दुसऱ्या प्रकारच्या भाराला ऋणात्मक म्हटले जाते.

हे निरीक्षणात आले आहे की जेव्हा भारित काचेचा दांडा पॉलिथीनने घासलेल्या भारित प्लास्टिक स्ट्रॉच्या जवळ आणला जातो तेव्हा दोन्हीमध्ये आकर्षण होते.

प्लास्टिक स्ट्रॉवर कोणत्या प्रकारचा भार असेल असे तुम्हाला वाटते? प्लास्टिक स्ट्रॉवर ऋणात्मक भार असेल हे तुमचे अंदाज बरोबर आहे.

घासून निर्माण होणारे विद्युत भार स्थिर असतात. ते स्वतःहून हलत नाहीत. जेव्हा भार हलतात, तेव्हा ते विद्युत प्रवाह तयार करतात. तुम्ही इयत्ता सहावीपासून विद्युत प्रवाहाबद्दल वाचत आहात. बल्ब प्रकाशित करणारा परिपथातील प्रवाह किंवा तार गरम करणारा प्रवाह हे काही नाही तर भारांची हालचाल आहे.

12.4 भाराचे स्थानांतरण

क्रियाकलाप 12.4

एक रिकामी जॅमची बाटली घ्या. बाटलीच्या तोंडापेक्षा थोडी मोठी अशी कार्डबोर्डची तुकडी घ्या. त्यात एक छिद्र पाडा जेणेकरून मेटल पेपर क्लिप घालता येईल. आकृती 12.4 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे पेपर क्लिप उघडा. अॅल्युमिनियम फॉइलचे दोन पट्टे प्रत्येकी $4 \mathrm{~cm} \times 1 \mathrm{~cm}$ असे कापा. ते आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे पेपर क्लिपवर लटकवा. पेपर क्लिप कार्डबोर्डच्या झाकणात अशा प्रकारे घाला की ती त्याला लंब राहील (आकृती 12.4). एक रिफिल भारित करा आणि तो पेपर क्लिपच्या टोकाला स्पर्श करा. काय होते ते पहा. फॉइल पट्ट्यांवर काही परिणाम होतो का? ते एकमेकांना दूर ढकलतात की आकर्षित करतात? आता, पेपर क्लिपच्या टोकाला इतर भारित वस्तू स्पर्श करा. सर्व प्रकरणांमध्ये फॉइल पट्टे समान रीतीने वागतात का? एखादी वस्तू भारित आहे की नाही हे शोधण्यासाठी हे उपकरण वापरता येईल का? फॉइल पट्टे एकमेकांना का दूर ढकलतात हे तुम्ही स्पष्ट करू शकता का?

आकृती 12.4 : एक साधे विद्युद्दर्शक

अॅल्युमिनियम फॉइलचे पट्टे भारित रिफिलकडून पेपर क्लिपद्वारे समान भार प्राप्त करतात (लक्षात ठेवा की धातू विजेचे चांगले वाहक असतात). समान भार असलेले पट्टे एकमेकांना दूर ढकलतात आणि ते रुंद होऊन उघडतात. एखादी वस्तू भारित आहे की नाही हे तपासण्यासाठी असे उपकरण वापरता येते. या उपकरणाला विद्युद्दर्शक म्हणतात.

अशाप्रकारे, आपल्याला आढळते की विद्युत भार भारित वस्तूकडून दुसऱ्या वस्तूकडे धातूच्या वाहकाद्वारे स्थानांतरित केला जाऊ शकतो.

पेपर क्लिपचे टोक हळूवारपणे हाताने स्पर्श करा आणि तुम्हाला फॉइल पट्ट्यांमध्ये बदल दिसेल. ते त्यांच्या मूळ स्थितीत परत येतात. फॉइल पट्टे पुन्हा भारित करणे आणि पेपर क्लिप स्पर्श करणे हे पुन्हा करा. प्रत्येक वेळी तुम्हाला आढळेल की जेव्हा तुम्ही पेपरक्लिपला हाताने स्पर्श करता तेव्हाच फॉइल पट्टे कोसळतात. असे का होते? याचे कारण असे की फॉइल पट्टे तुमच्या शरीराद्वारे पृथ्वीकडे भार गमावतात. आपण म्हणतो की फॉइल पट्टे विभारित झाले आहेत. भारित वस्तूकडून पृथ्वीकडे भार स्थानांतरित करण्याच्या प्रक्रियेस भूसंपर्क म्हणतात.

इमारतींमध्ये कोणत्याही विद्युत प्रवाहाच्या गळतीमुळे होणाऱ्या विद्युत आघातापासून संरक्षण मिळावे म्हणून भूसंपर्क प्रदान केला जातो.

12.5 विजेची कहाणी

आता घासून निर्माण होणाऱ्या भारांच्या संदर्भात विजेचे स्पष्टीकरण देणे शक्य आहे. वादळ विकसित होत असताना, हवेचे प्रवाह वरच्या दिशेने सरकतात तर पाण्याचे थेंब खालच्या दिशेने सरकतात. या जोरदार हालचालींमुळे भारांचे विभाजन होते. अद्याप पूर्णपणे समजलेल्या नसलेल्या एका प्रक्रियेद्वारे, धनात्मक भार ढगांच्या वरच्या कडांजवळ जमा होतात आणि ऋणात्मक भार खालच्या कडांजवळ साठतात. जमिनीजवळ सुद्धा धनात्मक भारांचा साठा होतो. जेव्हा साठलेल्या भारांचे परिमाण खूप मोठे होते, तेव्हा सामान्यतः विजेचा कमी वाहक असलेली हवा त्यांच्या प्रवाहाला प्रतिरोध करू शकत नाही. ऋणात्मक आणि धनात्मक भार एकत्र येतात, त्यामुळे तेजस्वी प्रकाश आणि आवाजाच्या रेषा निर्माण होतात. आपल्याला त्या रेषा विजेचा चमकारा म्हणून दिसतात (आकृती 12.5). या प्रक्रियेला विद्युत विभारण म्हणतात.

आकृती 12.5 : भार साठल्यामुळे विजेचा चमकारा होतो.

विद्युत विभारणाची प्रक्रिया दोन किंवा अधिक ढगांदरम्यान किंवा ढग आणि पृथ्वी दरम्यान होऊ शकते. आज आपल्याला आपल्या पूर्वजांप्रमाणे विजेची भीती वाटण्याची गरज नाही. आता आपल्याला मूलभूत घटना समजते. शास्त्रज्ञ ही समज सुधारण्यासाठी कठोर परिश्रम करत आहेत. मात्र, विजेचा आघात जीवन आणि मालमत्तेचा नाश करू शकतो. त्यामुळे, स्वतःचे रक्षण करण्यासाठी उपाययोजना करणे आवश्यक आहे.

12.6 विजेपासून सुरक्षा

विजेचा चमकारा आणि वादळाच्या वेळी कोणतेही मोकळे स्थान सुरक्षित नसते.

• मेघगर्जना ऐकू येणे हे सुरक्षित ठिकाणी धावण्याचा इशारा आहे.

शेवटची मेघगर्जना ऐकल्यानंतर, सुरक्षित ठिकाणातून बाहेर पडण्यापूर्वी काही काळ थांबा.

सुरक्षित ठिकाण शोधणे

घर किंवा इमारत हे सुरक्षित ठिकाण आहे.

जर तुम्ही कार किंवा बसने प्रवास करत असाल, तर वाहनाची खिडकी आणि दारे बंद करून तुम्ही आत सुरक्षित आहात.

वादळाच्या वेळी करावयाची आणि करू नयेच अशी गोष्टी

बाहेर

मोटारसायकल, ट्रॅक्टर, बांधकाम यंत्रणा, ओपन कार सारखी उघडी वाहने सुरक्षित नाहीत. मोकळी शेतजमीन, उंच झाडे, उद्यानातील आश्रयस्थाने, उंच जागा यामुळे विजेच्या आघातापासून आपले रक्षण होत नाही.

वादळाच्या वेळी छत्री घेऊन चालणे ही कल्पनाच चांगली नाही.

जर जंगलात असाल, तर लहान झाडांखाली आश्रय घ्या.

जर कोणतेही आश्रयस्थान उपलब्ध नसेल आणि तुम्ही मोकळ्या शेतात असाल, तर सर्व झाडांपासून दूर रहा. खांब किंवा इतर धातूच्या वस्तूंपासून दूर रहा. जमिनीवर पडू नका. त्याऐवजी, जमिनीवर खाली बसून थांबा. तुमचे हात गुडघ्यांवर ठेवा आणि डोके हातांमध्ये ठेवा (आकृती 12.6). या स्थितीमुळे तुम्ही आघात होण्याचे सर्वात लहान लक्ष्य बनाल.

आकृती 12.6 : विजेच्या वेळी सुरक्षित स्थिती

घराच्या आत

विजेचा आघात टेलिफोनच्या दोरी, विद्युत तारा आणि धातूच्या नळ्यांवर होऊ शकतो (तुम्हाला आठवते का, विजेचा चमकारा हे विद्युत विभारण आहे?). वादळाच्या वेळी यांच्याशी संपर्क टाळावा. मोबाईल फोन आणि कॉर्डलेस फोन वापरणे अधिक सुरक्षित आहे. मात्र, वायर्ड फोनद्वारे तुमचा फोन प्राप्त करणाऱ्या व्यक्तीला फोन करणे हे शहाणपणाचे नाही.

वादळाच्या वेळी वाहणाऱ्या पाण्याशी संपर्क टाळण्यासाठी आंघोळ करू नये.

संगणक, टीव्ही इत्यादी विद्युत उपकरणे अनप्लग करावीत. विद्युत दिवे चालू राहू शकतात. त्यामुळे कोणताही नुकसान होत नाही.

विज चमकारा निरोधक

विज चमकारा निरोधक हे एक असे उपकरण आहे जे इमारतींचे विजेच्या परिणामापासून रक्षण करण्यासाठी वापरले जाते. इमारतीच्या बांधकामाच्या वेळी भिंतींमध्ये इमारतीपेक्षा उंच असलेली धातूची दांडी बसवली जाते. दांडीचे एक टोक हवेत बाहेर ठेवले जाते आणि दुसरे खोल जमिनीत पुरले जाते (आकृती 12.7). ही दांडी विद्युत भार जमिनीकडे सहज स्थानांतरित करण्यासाठी सोपा मार्ग प्रदान करते.

बांधकामाच्या वेळी वापरलेल्या धातूच्या स्तंभांनी, विद्युत तारा आणि इमारतींमधील पाण्याच्या नळ्यांनीही आपले काही प्रमाणात रक्षण होते. पण वादळाच्या वेळी त्यांना स्पर्श करू नका.

12.7 भूकंप

तुम्ही नुकतेच वादळ आणि विजेचा चमकारा याबद्दल शिकलात. या नैसर्गिक घटनांमुळे मानवी जीवन आणि मालमत्तेचा मोठ्या प्रमाणावर नाश होऊ शकतो. सुदैवाने, या घटनांचा काही अंशापर्यंत अंदाज लावता येतो. हवामान विभाग एखाद्या भागात विकसित होणाऱ्या वादळाबद्दल चेतावनी देऊ शकतो.

जर वादळ येते, तर त्यासोबत विजेचा चमकारा आणि चक्रीवादळ येण्याची नेहमीच शक्यता असते. त्यामुळे, या घटनांमुळे होणाऱ्या नुकसानापासून स्वतःचे रक्षण करण्यासाठी उपाययोजना करण्यासाठी आपल्याला वेळ मिळतो.

आकृती 12.7 : विज चमकारा निरोधक

मात्र, एक नैसर्गिक घटना आहे ज्याचा अचूक अंदाज आपण अद्याप लावू शकत नाही. ती म्हणजे भूकंप. त्यामुळे मानवी जीवन आणि मालमत्तेचा प्रचंड प्रमाणात नाश होऊ शकतो.

८ ऑक्टोबर २००५ रोजी उरी आणि तांगधार (उत्तर काश्मीर) येथे भारतात एक मोठा भूकंप आला (आकृती 12.8). त्यापूर्वी २६ जानेवारी २००१ रोजी गुजरातमधील भुज जिल्ह्यात एक मोठा भूकंप आला होता.

क्रियाकलाप 12.5

या भूकंपांमुळे झालेल्या जीवित आणि मालमत्तेच्या प्रचंड नुकसानाबद्दल तुमच्या पालकांना विचारा. त्या दिवसांच्या वर्तमानपत्रे आणि मासिकांमधून या भूकंपांमुळे झालेले नुकसान दर्शविणारी काही चित्रे गोळा करा. भूकंपादरम्यान आणि नंतर लोकांच्या दुःखावर एक लहान अहवाल तयार करा.

भूकंप म्हणजे काय? तो येतो तेव्हा काय होते? त्याचे परिणाम कमी करण्यासाठी आपण काय करू शकतो? यापैकी काही प्रश्नांची आपण खाली चर्चा करू.

भूकंप म्हणजे काय?

भूकंप म्हणजे पृथ्वीचे अचानक होणारे हलणे किंवा थरथरणे जे अगदी थोड्या काळासाठी टिकते. ते पृथ्वीच्या कवचाच्या आत खोलवर असलेल्या एका अशांततेमुळे होते.

आकृती 12.8 : काश्मीर भूकंप

भूकंप सतत, संपूर्ण पृथ्वीवर घडत असतात. ते लक्षातही येत नाहीत. मोठे भूकंप खूपच कमी वारंवार येतात. ते इमारती, पूल, धरणे आणि लोकांना प्रचंड नुकसान करू शकतात. जीवित आणि मालमत्तेचा मोठा तोटा होऊ शकतो. भूकंपामुळे पूर, भूस्खलन आणि सुनामी येऊ शकतात. २६ डिसेंबर २००४ रोजी हिंदी महासागरात एक मोठा सुनामी आला होता. महासागराभोवतीच्या सर्व किनारपट्टीच्या भागांना प्रचंड नुकसान सोसावे लागले.

क्रियाकलाप 12.6

जगाचा रेखाटलेला नकाशा घ्या. भारतातील पूर्व किनारा आणि अंदमान आणि निकोबार बेटे ओळखा. हिंदी महासागराभोवतीची इतर देशे चिन्हांकित करा ज्यांना नुकसान झाले असावे. तुमच्या पालकांकडून, किंवा कुटुंबातील किंवा शेजारच्या इतर वयस्कांकडून भारतात सुनामीमुळे झालेल्या विध्वंसाची हकीकत गोळा करा.

भूकंप कशामुळे होतो?

माझी आजी मला सांगत असे की पृथ्वी एका बैलाच्या शिंगावर संतुलित आहे आणि जेव्हा बैल ती दुसऱ्या शिंगावर हलवतो तेव्हा भूकंप येतो. हे खरे कसे असू शकते?

प्राचीन काळी