6. भौतिक राशींचे मापन

भौतिक राशी (Physical Quantities )

दैनंदिन जीवनात वेगवेगळ्या वस्तूव पदार्थांचे मापन केले जाते. उदाहरणार्थ, फळभाज्या, धान्य यांचे वस्तुमान; शरीर, द्रवपदार्थयांचे तापमान; द्रव, स्थायू, वायू यांचे आकारमान; विविध पदार्थांची घनता, वाहनांचा वेग इत्यादी. वस्तुमान, वजन, अंतर, वेग, तापमान, आकारमान इत्यादी राशींना भौतिक राशी असे म्हटले जाते. भौतिक राशींचे परिमाण (Magnitude) सांगण्यासाठी मूल्य (Value) व एकक (Unit) यांचा वापर करतात. उदाहरणार्थ, स्वराली दररोज दोन किलोमीटर चालते. या उदाहरणामध्येअंतर या भौतिक राशींचे परिमाण स्पष्ट करताना दोन हे अंतराचे मूल्य असून किलोमीटर हे अंतराचे एकक वापरले आहे.

वस्तुमान (Mass)

पदार्थातील द्रव्यसंचयाला वस्तुमान म्हणतात. पदार्थात नैसर्गिकपणे स्थितीबदलास विरोध करण्याची प्रवृत्ती असते म्हणजेच जडत्व असते. वस्तुमान हे वस्तूच्या जडत्वाचे गुणात्मक माप आहे. जितके वस्तुमान जास्त तितके जडत्वही जास्त असते. वस्तुमान ही अदिश राशी आहे. जगात कोठेही गेले तरी ते बदलत नाही मात्र वस्तुमान आणि वजन या दोन भिन्न राशी आहेत. वस्तुमान ग्रॅम किंवा किलोग्रॅम या एककात मोजतात. दुकानदाराकडील दोन पारड्यांचा तराजू वापरून आपण दोन वस्तुमानांची तुलना करतो.

वजन (Weight)

ज्या वस्तू आपण ग्रॅम, किलोग्रॅममध्येमोजतो ते त्यांचे वजन नसून वस्तुमान आहे. या वस्तुमानावर जेवढे गुरुत्वीय बल कार्य करते त्याला वजन असे म्हणतात. एखाद्या वस्तूला पृथ्वी ज्या गुरुत्वीय बलाने आपल्या केंद्राच्या दिशेने आकर्षित करते, त्याला वस्तूचे वजन असे म्हणतात. म्हणून वजन ही सदिश राशी आहे. ती पृथ्वीवरील वेगवेगळ्या ठिकाणी वेगवेगळी भरते.

वस्तुमान, वजन, अंतर, वेग, तापमान इत्यादी भौतिक राशींचे मोजमाप करत असताना एकाच एककाचा वापर करता येईल का? दैनंदिन व्यवहारात आपण वेगवेगळ्या भौतिक राशींचे मोजमाप करत असतो. भौतिक राशी या एकमेकांपासून भिन्न असल्याने प्रत्येक राशीचे मोजमाप करण्यासाठी विशिष्ट एकक वापरले जाते, म्हणून वेगवेगळ्या राशींचे मोजमाप करताना त्यानुसार निरनिराळी एकके वापरतात.

प्रमाणित मापन (Standardized Measurement)

  1. सुतळीचा गुंडा घ्या. वर्गातील एका विद्यार्थ्याने चार हात सुतळी मोजून तेथे ती कापावी. आता इतर विद्यार्थ्यांनी अशाच प्रकारे 4-4 हात सुतळी कापावी. आता सर्व तुकडे एकत्र जुळवावे आणि त्यांचे एक टोक एकत्र पकडावे. आता सर्व तुकडे बरोबर एकाच लांबीचे भरतात का ते पाहावे. काय आढळले?
    2. वर्गातील कोणत्याही एका बाकाची लांबी तुम्ही व तुमचे मित्र मिळून प्रत्येकाच्या वितीने माेजा. प्रत्येकाने मोजलेली लांबी एकसारखी आली का? असे का झाले असेल? मापनासाठी प्रमाणित मापांची आवश्यकता असते. या मापांना प्रमाणित एकके म्हणतात. अचूक मापन करताना निरनिराळ्या राशींचे मोजमाप करावे लागते. कोणत्याही राशीचे मोजमाप त्या राशीसाठी सुनिश्चित केलेल्या एककामध्ये आपण करतो. उदाहरणार्थ, लांबी मोजण्यासाठी मीटर (m) हे एकक सुनिश्चित केलेले आहे. त्यासाठी एक विशिष्ट अंतर म्हणजे 1.0 मीटर असे प्रमाण मानले आहे. अशा प्रमाण एककाची आवश्यकता का बरे आहे? समजा, लांबी मोजण्यासाठी ताणलेला ‘हात’ हे एकक मानले. या एककाचा वापर करून दोन हात, तीन हात अशा प्रकारे कापड मोजता येईल, मात्र असे केल्यावर प्रत्येकाने मोजलेल्या कापडाची लांबी वेगवेगळी येईल. त्यामुळे लांबी मोजण्यासाठी ‘हात’ हे प्रमाण एकक होऊ शकत नाही.

पायाभूत राशी ः अनेक राशींपैकी काही राशी निवडून त्यांचे प्रमाण ठरवले तरी ते पुरेसे आहे. वरील उदाहरणांवरून तुमच्या लक्षात येईल, की लांबी व काळ या राशींचे प्रमाण ठरवणे योग्य ठरेल. अशा राशींना ‘पायाभूत राशी’ व त्यांच्या प्रमाणास ‘पायाभूत प्रमाण’ म्हणतात. अर्थातच पायाभूत प्रमाण सर्वांना उपलब्ध असले पाहिजे आणि ते बदलते असता कामा नये.

एककाची आंतरराष्ट्रीय पद्धती ः सात पायाभूत राशींवर आधारित अशी एककांची आंतरराष्ट्रीय पद्धती System International (SI) सध्या जगभरात वापरली जाते. या पद्धतीलाच मेट्रिक पद्धती असेही म्हणतात. यानुसार लांबी, वस्तुमान व काळ या पायाभूत राशींच्या एककांची नावे आणि चिन्हे सोबतच्या तक्त्यामध्येदिली आहेत.

अचूक मापनाचे महत्त्व

मापन किती अचूक असावे, हे मापन कशासाठी होणार यावर ठरते. त्याप्रमाणे योग्य त्या साधनाचा वापर मापनासाठी करावा लागतो. मौल्यवान, विशेष महत्त्वाच्या आणि अल्प प्रमाणात वापरल्या जाणाऱ्या पदार्थांचे मोजमाप नेहमीच अधिक काटेकोरपणे आणि अचूक केले जाते. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे अंतर, वस्तुमान, काळ, तापमान इत्यादी राशींची सूक्ष्म मापनेही अचूकपणे करणारी साधने आता उपलब्ध आहेत. जसे, अत्यंत महत्त्वाच्या क्रीडास्पर्धांशी निगडित अंतरे व काळ, सोन्याचे वस्तुमान, शरीराचे तापमान.

मोजमाप करत असतानाच्या काही प्रमुख त्रुटी

  1. योग्य साधनांचा वापर न करणे.
    2. साधनांचा योग्य पद्धतीने वापर न करणे. याशिवाय होणाऱ्या इतर त्रुटींची यादी करा. पेट्रोल पंपावर जेवढे लीटर पेट्रोल घेतल्याचे दर्शवले जाते, तितके पेट्रोल प्रत्यक्षात मिळाले आहे का याची खात्री करण्यासाठी प्रमाणित मापाने ते अधूनमधून तपासणे गरजेचे असते, यालाच प्रमाणीकरण असे म्हणतात. बाजारातील वजने व मापे वेळोवेळी प्रमाणित करणे गरजेचे असते.

किराणा दुकान/भाजी मंडईमध्ये वस्तू/भाजी विकत घेताना तुम्ही हे काळजीपूर्वक पहा व तुमच्या पालकांनाही सांगा.

  1. तराजूवर वजनमाप विभागाचा प्रमाणित छाप आहे का?
    2. तराजूस्थिर आहे का? तराजूचा काटा सरळ आहे का?
    3. माप धातूचेच आहे का? तराजूकसा धरला आहे ?
    4. तराजूच्या पारड्याची खालची बाजूकशी आहे?