પ્રકરણ 9: ગતિ અને સમય || વિજ્ઞાન ધોરણ 7

August 04, 2025

પ્રકરણ 9: ગતિ અને સમય

વિજ્ઞાન ધોરણ 7

પરિચય

ધોરણ VIમાં તમે ગતિના વિવિધ પ્રકારો જેવા કે સુરેખ, વર્તુળાકાર અને આવર્તનીય ગતિ વિશે શીખ્યા છો. આ પ્રકરણમાં, આપણે ગતિના પ્રકારોનું પુનરાવર્તન કરીશું, ઝડપની વિભાવના સમજીશું, સમયનું માપન કેવી રીતે થાય છે તે શીખીશું અને અંતર-સમયના આલેખનો ઉપયોગ કરીશું. આ ઉપરાંત, વિવિધ પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા ગતિ અને ઝડપની વ્યવહારિક સમજ મેળવીશું.

ગતિના પ્રકારો

વ્યાખ્યા: ગતિ એટલે કોઈ પદાર્થનું સ્થાનમાં થતું ફેરફાર.
પ્રકારો:
- સુરેખ ગતિ: પદાર્થ સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે.
- વર્તુળાકાર ગતિ: પદાર્થ વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે.
- આવર્તનીય ગતિ: પદાર્થ નિયમિત અંતરે પોતાની ગતિનું પુનરાવર્તન કરે છે.

કોષ્ટક 9.1: ગતિના ઉદાહરણો અને તેમના પ્રકારો:

ગતિના ઉદાહરણો	ગતિનો પ્રકાર
કૂચ કરતા લશ્કરના જવાનો	સુરેખ
સીધા રસ્તા પર ગતિ કરતું બળદગાડું	સુરેખ
રેસમાં દોડતા દોડવીરના હાથ	આવર્તનીય
ગતિમાં રહેલી સાઇકલના પેડલ	વર્તુળાકાર
સૂર્યની આસપાસ પૃથ્વીની ગતિ	વર્તુળાકાર
હીંચકાની ગતિ	આવર્તનીય
લોલકની ગતિ	આવર્તનીય

નોંધ:
- વિદ્યાર્થીઓએ દરેક ઉદાહરણની ગતિનો પ્રકાર ઓળખવા માટે તેની ગતિની દિશા અને પુનરાવર્તનની પદ્ધતિનું અવલોકન કરવું જોઈએ.
- ઉદાહરણ તરીકે, લશ્કરના જવાનો સીધી લીટીમાં ચાલે છે, તેથી તે સુરેખ ગતિ છે, જ્યારે હીંચકો એક બાજુથી બીજી બાજુ નિયમિત રીતે ઝૂલે છે, તેથી તે આવર્તનીય ગતિ છે.

9.1 ધીમી કે ઝડપી (Slow or Fast)

વિભાવના:
- ગતિની ઝડપ એ પદાર્થની ગતિનું માપ છે, જે દર્શાવે છે કે પદાર્થ એકમ સમયમાં કેટલું અંતર કાપે છે.
- કેટલાક પદાર્થો ધીમી ગતિ કરે છે (જેમ કે કાચબો), જ્યારે અન્ય ઝડપી ગતિ કરે છે (જેમ કે કાર).
પ્રવૃત્તિ 9.1:
- ઉદ્દેશ: વાહનોની ઝડપની તુલના કરવી.
- પદ્ધતિ:
  - આકૃતિ 9.1: રસ્તા પર એક જ દિશામાં ગતિ કરતા વાહનોનું સ્થાન.
  - આકૃતિ 9.2: થોડા સમય પછી તે જ વાહનોનું સ્થાન.
  - અવલોકન: આકૃતિ 9.1 અને 9.2ની સરખામણી કરીને નક્કી કરો:
    - સૌથી ઝડપી વાહન: જે વાહન આપેલા સમયમાં સૌથી વધુ અંતર કાપે.
    - સૌથી ધીમું વાહન: જે વાહન આપેલા સમયમાં સૌથી ઓછું અંતર કાપે.
- નિષ્કર્ષ:
  - આપેલા સમયગાળામાં વધુ અંતર કાપનાર વાહન ઝડપી અને ઓછું અંતર કાપનાર વાહન ધીમું ગણાય.
નોંધ:
- વિદ્યાર્થીઓએ આકૃતિ 9.1 અને 9.2નું ઊંડાણપૂર્વક અવલોકન કરવું. આકૃતિમાં વાહનોની સ્થિતિમાં થતો ફેરફાર ઝડપનો સીધો સંબંધ દર્શાવે છે.
- ઉદાહરણ: બસ અને સાઇકલની સરખામણીમાં, બસ 5 મિનિટમાં વધુ અંતર કાપે છે, તેથી તે સાઇકલ કરતાં ઝડપી છે.

9.2 ઝડપ (Speed)

વ્યાખ્યા:
- ઝડપ એટલે એકમ સમયમાં પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર.
- ઝડપ = કાપેલું કુલ અંતર / તે માટે લાગતો કુલ સમય
પ્રકારો:
- નિયમિત ઝડપ (Uniform Motion): પદાર્થ સુરેખ પથ પર અચળ ઝડપે ગતિ કરે.
- અનિયમિત ઝડપ (Non-Uniform Motion): પદાર્થની ઝડપ સમય સાથે બદલાતી રહે.
ઉદાહરણ:
- કારની ઝડપ 50 km/h એટલે કાર 1 કલાકમાં 50 કિલોમીટર અંતર કાપે.
- 100 મીટરની રેસમાં, જે દોડવીર ઓછા સમયમાં અંતર કાપે તેની ઝડપ વધુ.
સરેરાશ ઝડપ:
- વાસ્તવમાં, પદાર્થની ઝડપ ઘણીવાર બદલાતી રહે છે. તેથી, સરેરાશ ઝડપની ગણતરી કરવામાં આવે છે.
- સરેરાશ ઝડપ = કુલ અંતર / કુલ સમય
નોંધ:
- વિદ્યાર્થીઓએ ઝડપના ફોર્મ્યુલાને યાદ રાખવું અને તેનો ઉપયોગ ગણતરીઓમાં કરવો.
- નિયમિત અને અનિયમિત ઝડપનો તફાવત સમજવા માટે વાસ્તવિક જીવનના ઉદાહરણો (જેમ કે ટ્રાફિકમાં કારની ગતિ)નું અવલોકન કરવું.

9.3 સમયનું માપન (Measurement of Time)

વિભાવના:
- સમયનું માપન આવર્તનીય ઘટનાઓ (જેમ કે સૂર્યોદય, લોલકની ગતિ)ના આધારે થાય છે.
- એકમો:
  - મૂળભૂત એકમ: સેકન્ડ (s)
  - અન્ય એકમો: મિનિટ (min), કલાક (h), દિવસ, માસ, વર્ષ
પૂર્વજોની પદ્ધતિઓ:
- સૂર્યોદયથી સૂર્યોદય: 1 દિવસ
- અમાસથી અમાસ: 1 માસ
- પૃથ્વીનું સૂર્યની આસપાસનું એક પરિભ્રમણ: 1 વર્ષ
સાધનો:
- ઘડિયાળો: દીવાલ ઘડિયાળ, ટેબલ ઘડિયાળ, ડિજિટલ ઘડિયાળ (આકૃતિ 9.3).
- સાદું લોલક (આકૃતિ 9.4):
  - રચના: દોરીથી લટકાવેલો ધાતુનો ગોળો (Bob).
  - ગતિ: એક બાજુથી બીજી બાજુની ગતિ (દોલન-ગતિ).
  - આવર્તકાળ: એક દોલન પૂર્ણ કરવા માટે લાગતો સમય.
પ્રવૃત્તિ 9.2:
- ઉદ્દેશ: સાદા લોલકનો આવર્તકાળ માપવો.
- પદ્ધતિ:
  - 1 મીટર લાંબી દોરીથી લોલક બનાવો.
  - લોલકના ગોળાને હળવેથી એક બાજુ ખેંચી મુક્ત કરો.
  - 20 દોલનોનો સમય સ્ટૉપવૉચથી માપો.
  - આવર્તકાળ = 20 દોલનનો સમય / 20
- અવલોકન (કોષ્ટક 9.2):
  
  ક્રમ 20 દોલન માટેનો સમયગાળો (s) આવર્તકાળ (s)
  
  1 42 2.1
  
  2
  
  3
- નિષ્કર્ષ:
  - લોલકનો આવર્તકાળ લગભગ અચળ હોય છે, જો દોરીની લંબાઈ બદલાતી ન હોય.
  - નાના સ્થાનાંતરનો આવર્તકાળ પર અસર થતી નથી.
આધુનિક ઘડિયાળો:
- ક્વાર્ટ્ઝ ઘડિયાળો: વિદ્યુત પરિપથ અને સેલનો ઉપયોગ, વધુ ચોક્કસ.
નોંધ:
- વિદ્યાર્થીઓએ લોલકની ગતિનું વ્યવહારિક અવલોકન કરવું અને આવર્તકાળની ગણતરી શીખવી.
- ગેલેલિયોનું અવલોકન (લોલકનો આવર્તકાળ અચળ હોય છે) ઘડિયાળોના વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ હતું.

ક્રમ	20 દોલન માટેનો સમયગાળો (s)	આવર્તકાળ (s)
1	42	2.1
2
3

9.4 ઝડપનું માપન (Measuring Speed)

વિભાવના:
- ઝડપની ગણતરી માટે અંતર અને સમયનું માપન જરૂરી છે.
- ફોર્મ્યુલા:
  - ઝડપ = અંતર / સમય
  - અંતર = ઝડપ × સમય
  - સમય = અંતર / ઝડપ
એકમો:
- સમય: સેકન્ડ (s), મિનિટ (min), કલાક (h).
- ઝડપ: મીટર/સેકન્ડ (m/s), કિલોમીટર/કલાક (km/h).
પ્રવૃત્તિ 9.3:
- ઉદ્દેશ: જમીન પર ગતિ કરતા દડાની ઝડપ માપવી.
- પદ્ધતિ:
  - જમીન પર ચૉકથી સીધી રેખા દોરો.
  - દડાને રેખાથી 1-2 મીટર દૂરથી રગડાવો.
  - દડો રેખા ઓળંગે અને અટકે તે સમય નોંધો.
  - રેખાથી અટકવાના સ્થાન સુધીનું અંતર માપો.
  - ઝડપ = અંતર / સમય
- અવલોકન (કોષ્ટક 9.3):
  
  જૂથનું નામ કપાયેલું અંતર (m) લાગતો સમય (s) ઝડપ (m/s)
- નિષ્કર્ષ:
  - દડાની ઝડપ અંતર અને સમયના આધારે ગણી શકાય.
સાધનો:
- સ્પીડોમીટર: વાહનની ઝડપ km/hમાં માપે.
- ઓડોમીટર: વાહન દ્વારા કાપેલું કુલ અંતર માપે.

ઉદાહરણ (કોષ્ટક 9.4: પ્રાણીઓની ઝડપ):

ક્રમ	નામ	ઝડપ km/h	ઝડપ m/s
1	બાજ	320	88.9
2	ચિત્તો	112	31.1 (112×1000/3600)
3	વાદળી માછલી	40-46	11.1-12.8
4	સસલું	56	15.6
5	ખિસકોલી	19	5.3
6	ઉંદર	11	3.1
7	મનુષ્ય	40	11.1
8	વિશાળ કાચબો	0.27	0.075
9	ગોકળગાય	0.05	0.014

નોંધ:
- વિદ્યાર્થીઓએ ઝડપના એકમો (m/s, km/h)ની ગણતરી શીખવી. ઉદાહરણ: 1 km/h = 1000 m / 3600 s = 5/18 m/s.
- વાસ્તવિક જીવનના ઉદાહરણો (જેમ કે સ્પીડોમીટર)નો ઉપયોગ ઝડપની સમજ માટે ઉપયોગી છે.

9.5 અંતર-સમયનો આલેખ (Distance-Time Graph)

વિભાવના:
- અંતર-સમયનો આલેખ એ રેખા-આલેખ છે, જે પદાર્થની ગતિને ચિત્રાત્મક રીતે રજૂ કરે.
- અક્ષો:
  - X-અક્ષ: સમય
  - Y-અક્ષ: અંતર
- પ્રકારો:
  - સુરેખ આલેખ: અચળ ઝડપ (નિયમિત ગતિ).
  - અસુરેખ આલેખ: બદલાતી ઝડપ (અનિયમિત ગતિ).

ઉદાહરણ (કોષ્ટક 9.5: બસની મુસાફરી):

સમય AM	ઓડોમીટરનું અવલોકન (km)	પ્રારંભિક સ્થાનથી અંતર (km)
8:00	36540	0
8:30	36560	20
9:00	36580	40
9:30	36600	60
10:00	36620	80

આલેખ દોરવાની પદ્ધતિ:
1. આલેખપત્ર પર X-અક્ષ (સમય) અને Y-અક્ષ (અંતર) દોરો.
2. યોગ્ય સ્કેલ પસંદ કરો (જેમ કે 5 km = 1 cm, 30 min = 1 cm).
3. કોષ્ટક 9.5ના ડેટાને બિંદુઓ તરીકે નોંધો.
4. બિંદુઓને જોડીને રેખા દોરો (આકૃતિ 9.13).
અવલોકન:
- સુરેખ આલેખ દર્શાવે છે કે બસ અચળ ઝડપે ગતિ કરે છે.
- આલેખનો ઉપયોગ કોઈ ચોક્કસ સમયે અંતર શોધવા માટે થઈ શકે (જેમ કે 9:45 AM).
નોંધ:
- વિદ્યાર્થીઓએ આલેખ દોરવાની પદ્ધતિ શીખવી અને સ્કેલ પસંદગીનું મહત્વ સમજવું.
- ઉદાહરણ: 9:45 AMનું અંતર શોધવા માટે, X-અક્ષ પર 9:45 AM નોંધો, Y-અક્ષ સાથે લંબ દોરો અને આલેખના છેદનબિંદુથી અંતર મેળવો.

પારિભાષિક શબ્દો

ઝડપ: એકમ સમયમાં પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર.
નિયમિત ગતિ: અચળ ઝડપે સુરેખ પથ પર થતી ગતિ.
અનિયમિત ગતિ: ઝડપ બદલાતી રહે તેવી ગતિ.
આવર્તકાળ: લોલકનું એક દોલન પૂર્ણ કરવા માટે લાગતો સમય.
અંતર-સમયનો આલેખ: ગતિને ચિત્રાત્મક રીતે રજૂ કરતો રેખા-આલેખ.
સ્પીડોમીટર: ઝડપ માપવાનું સાધન.
ઓડોમીટર: અંતર માપવાનું સાધન.

સ્વ-અભ્યાસ

ગતિનું વર્ગીકરણ:
- (i) દોડતી વખતે હાથની ગતિ: આવર્તનીય
- (ii) બળદની ગતિ: સુરેખ
- (iii) ચકડોળમાં બાળકની ગતિ: વર્તુળાકાર
- (iv) ચીંચવા પર બાળકની ગતિ: આવર્તનીય
- (v) વિદ્યુત ઘંટડીની હથોડી: આવર્તનીય
- (vi) રેલગાડીની ગતિ: સુરેખ
સાચા-ખોટા વિધાનો:
- (i) સાચું: સમયનો મૂળભૂત એકમ સેકન્ડ છે.
- (ii) ખોટું: દરેક પદાર્થ અચળ ઝડપે ગતિ કરતો નથી.
- (iii) સાચું: શહેરો વચ્ચેનું અંતર કિલોમીટરમાં માપવામાં આવે.
- (iv) સાચું: લોલકનો આવર્તકાળ અચળ હોય છે.
- (v) ખોટું: ટ્રેનની ઝડપ km/hમાં માપવામાં આવે, mi/hમાં નહીં.
લોલકનો આવર્તકાળ:
- 200 દોલન માટે 32 સેકન્ડ.
- આવર્તકાળ = 32 / 200 = 0.16 s.
ટ્રેનની ઝડપ:
- અંતર = 240 km, સમય = 4 h.
- ઝડપ = 240 / 4 = 60 km/h.
કારનું અંતર અને ઝડપ:
- ઓડોમીટર: 57321.0 km (8:30 AM), 57336.0 km (8:50 AM).
- અંતર = 57336.0 - 57321.0 = 15 km.
- સમય = 20 min = 20/60 = 1/3 h.
- ઝડપ = 15 / (1/3) = 45 km/h.
- km/min = 15 / 20 = 0.75 km/min.
સલમાનું ઘર-શાળા અંતર:
- ઝડપ = 2 m/s, સમય = 15 min = 15 × 60 = 900 s.
- અંતર = 2 × 900 = 1800 m = 1.8 km.
અંતર-સમયના આલેખનો આકાર:
- (i) અચળ ઝડપે ગતિ કરતી કાર: સુરેખ.
- (ii) રોડની બાજુમાં ઊભેલી કાર: સમક્ષિતિજ રેખા (અંતર શૂન્ય).
સાચો સંબંધ:
- ઝડપ = અંતર / સમય.
ઝડપનો મૂળભૂત એકમ:
- (iv) m/s.
કારનું કુલ અંતર:
- 15 min (40 km/h) = 40 × 15/60 = 10 km.
- 15 min (60 km/h) = 60 × 15/60 = 15 km.
- કુલ અંતર = 10 + 15 = 25 km.
- જવાબ: (ii) 25 km.
કારની ઝડપ (આકૃતિ 9.1, 9.2):
- સમય = 10 s, અંતર = 100 m (1 cm = 100 m).
- ઝડપ = 100 / 10 = 10 m/s = 10 × 3600/1000 = 36 km/h.

વધારાની નોંધો

પરીક્ષાની તૈયારી:
- આકૃતિઓ: આકૃતિ 9.1, 9.2 (વાહનોની ગતિ), 9.3 (ઘડિયાળો), 9.4 (લોલક), 9.5 (પુરાતન સાધનો), 9.6 (દડાની ઝડપ), 9.7 (ડૅશબોર્ડ), 9.8-9.14 (આલેખો)નો ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરો.
- પ્રવૃત્તિઓ: પ્રવૃત્તિ 9.1, 9.2, 9.3ના અવલોકનો અને નિષ્કર્ષ યાદ રાખો.
- ગણતરીઓ: ઝડપ, અંતર, અને સમયની ગણતરીઓની પ્રેક્ટિસ કરો.
વ્યવહારિક સમજ:
- ઝડપની ગણતરી માટે વાસ્તવિક જીવનના ઉદાહરણો (જેમ કે શાળાથી ઘરનું અંતર)નો ઉપયોગ કરો.
- અંતર-સમયના આલેખનો ઉપયોગ ઝડપ અને ગતિની સમજ માટે કરો.
અભ્યાસ ટિપ્સ:
- કોષ્ટકો: ગતિના પ્રકારો, ઝડપના એકમો, અને પ્રાણીઓની ઝડપના કોષ્ટકો બનાવો.
- ચિત્રો: લોલકની ગતિ, સ્પીડોમીટર, અને આલેખો દોરો.
- પ્રશ્નોની પ્રેક્ટિસ: ખાલી જગ્યા પૂરવા, ટૂંકા પ્રશ્નો, અને આલેખ-આધારિત પ્રશ્નોની પ્રેક્ટિસ કરો.

પ્રકરણનું મહત્વ

આ પ્રકરણ ગતિ, ઝડપ, અને સમયની મૂળભૂત વિભાવનાઓને સમજાવે છે, જે ભૌતિકશાસ્ત્રનો આધાર છે.
વિદ્યાર્થીઓને વાસ્તવિક જીવનમાં ઝડપ અને સમયનું માપન કેવી રીતે થાય છે તેની વ્યવહારિક સમજ આપે છે.
અંતર-સમયના આલેખની રચના અને વિશ્લેષણ દ્વારા વિદ્યાર્થીઓ ડેટાને ચિત્રાત્મક રીતે રજૂ કરવાનું શીખે છે.
પરીક્ષામાં આ પ્રકરણના ગણતરી-આધારિત, આકૃતિ-આધારિત, અને વ્યવહારિક પ્રશ્નોની તૈયારી જરૂરી છે.

📚 અહીં ધોરણ 6, 7 અને 8 માટેના પ્રકરણ ક્રમબદ્ધ રીતે રજૂ કરવામાં આવ્યા છે (Textbook Edition 2023/24):
🔗 Website: LearnWithNohil.blogspot.com

Search This Blog

Science Textbook