ग्रैविटी केंद्र
शिक्षक टूलबॉक्स
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इस पठन का उद्देश्य
यह STEM लैब असमान सतहों पर चलते समय रोबोट पर वजन की स्थिति को बदलने के लिए क्लॉबॉट की भुजा में हेरफेर करके गुरुत्वाकर्षण केंद्र (CoG) का पता लगाने पर केंद्रित है - जिससे इसका गुरुत्वाकर्षण केंद्र प्रभावित होता है। इस पहले पाठ का उद्देश्य पीसा की झुकी हुई मीनार को बिना गिरे झुकाने के तरीके का पता लगाकर गुरुत्वाकर्षण केंद्र की अवधारणा से परिचित कराना है।
पीसा झुकी हुई मीनार गुरुत्वाकर्षण केंद्र पर विचार करते हुए
प्रत्येक वस्तु का एक गुरुत्वाकर्षण केंद्र (CoG) होता है। यह वस्तु पर वह स्थान है जहां किसी एक तरफ लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल विपरीत दिशा में लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा संतुलित होता है। इसे समझने का एक और तरीका यह है कि यह किसी वस्तु के वजन का औसत स्थान है। यदि वस्तु का केंद्र बिंदु (COG
वस्तु के आधार (जमीन पर टिका हुआ भाग) से ऊपर रहता है,
वस्तु नहीं गिरेगी। चित्र में प्रसिद्ध पीसा की झुकी हुई मीनार दिखाई गई है। यह टावर अपने स्पष्ट झुकाव के लिए जाना जाता है, जो पूरी तरह से ऊर्ध्वाधर (सीधा ऊपर और नीचे) होने से लगभग 4 डिग्री झुका हुआ है। आप चित्र में दिखाए गए तीर की तुलना टावर के स्तंभों से करके देख सकते हैं कि यह कितना झुका हुआ है। हालांकि टावर इतना झुका हुआ है, फिर भी केंद्र बिंदु टावर के आधार से ऊपर है, और इसलिए, टावर खड़ा रहता है! ऊपर दिए गए चित्र में झुकी हुई मीनार को यदि आप और अधिक धकेलते रहें
जिससे वह इतनी झुक जाए कि तीर मीनार के आधार को पार कर जाए, तो वह गिर जाएगी
आप एक सीसॉ या तराजू के बारे में भी सोच सकते हैं। सीसॉ पर वह बिंदु, जिसे फुलक्रम कहते हैं और जिस पर बोर्ड टिका होता है, सीसॉ के केंद्र बिंदु के ठीक नीचे होता है। अगर ऐसा नहीं होता, तो झूला ऊपर-नीचे डगमगाने के बजाय एक तरफ गिर जाता।
अपने ज्ञान का विस्तार करें
इस गतिविधि को और आगे बढ़ाने के लिए, अपने छात्रों से कहें कि वे अपनी तर्जनी उंगलियों पर एक पेंसिल को संतुलित करें। अपने छात्रों से कहें कि वे अपनी हथेलियों को ऊपर की ओर करके पेंसिल को अपनी तर्जनी उंगलियों के लंबवत संतुलित करें। यदि छात्र पेंसिल
संतुलित करने में सफल हो जाते हैं, तो उन्होंने पेंसिल का गुरुत्वाकर्षण केंद्र ज्ञात कर लिया है। छात्र किसी वस्तु
जैसे कि कप, के केंद्र में एक डोरी बांधकर और डोरी के निचले सिरे पर इरेज़र या किसी अन्य हल्के वजन वाली वस्तु का उपयोग करके वजन जोड़कर भी वस्तु के गुरुत्वाकर्षण केंद्र का अवलोकन कर सकते हैं। कप को किसी किताब या मेज पर रखें और उसे थोड़ा सा झुका दें। छात्रों से कहें कि वे ध्यान से देखें कि वस्तु के आधार के संबंध में डोरी कैसे गति करती है।
छात्रों को यह देखने के लिए कहें कि जब वस्तु गिरने लगे तो रस्सी कहाँ पर है। छात्रों को यह ध्यान देना चाहिए कि जब रस्सी वस्तु के आधार से गुजरती है, तो वस्तु गिरने लगती है।