ધોરણ ૧૦ વિજ્ઞાન વિષય (વિભાગ C)મા STD 10 SCIENCE SECTION C MOST IMP QUESTIONS ANSWERS બોર્ડની પરિક્ષામાં પૂછાય શકે તેવા તમામ પ્રકરણોના પ્રશ્નોના આદર્શ અને સંંપૂર્ણ ઉત્તરો આપવામાં આવ્યા છે.
અહીયા પ્રકરણ – 8,10,12,14 ના પ્રશ્નોના ઉત્તરો આપવામા આવ્યા છે.
પ્રકરણ – 1,3,7,9 ના ઉત્તરો મેળવવા માટે નીચે ક્લિક કરો.
PDF FILE માટે અહી ક્લિક કરો.
પ્રકરણ – 8 સજીવો કેવી રીતે પ્રજનન કરે છે?
1. એકલ સજીવો દ્વારા થતી પ્રજનન પદ્વતિઓ જણાવો અને કોઇ પણ એક પદ્વતિ ઉદાહરણ સાથે સમજાવો.
ઉત્તર :- એકલ સજીવો દ્વારા થતી પ્રજનન પદ્વતિઓ નીચે મુજબ છે.(i) ભાજન (ii) કલિકાસર્જન (iii) બીજાણુનિર્માણ (iv) પુન:સર્જન (v) અવખંડન (vi) વાનસ્પતિક પ્રજનન
(i) ભાજન :- એક કોષી સજીવો કોષવિભાજન દ્વારા નવા સજીવોનું નિર્માણ કરે છે. કોષવિભાજનની આ પ્રજનનક્રિયાને ભાજન કહે છે.જીવાણુઓ અને પ્રજીવો જેવા એકકોષી સજીવોમાં અલિંગી પ્રજનનની સૌથી સરળ પદ્ધતિ ભાજન છે.
ભાજનના પ્રકાર:- (1) દ્વિભાજન અને (2) બહુભાજન
દ્વિભાજન:- ઘણા જીવાણુઓ અને પ્રજીવો કોષવિભાજન દ્વારા બે સરખા ભાગમાં વિભાજન પામે છે.અમીબામાં કોષવિભાજન કોઈપણ સમતલમાં થઈ શકે છે.કેટલાક એક કોષી સજીવોમાં શારીરિક સંરચના અલગ હોય છે.
ઉદા. કાલા અઝર રોગના રોગકારક લેશ્માનિયામાં કોષના એક છેડે ચાબુક જેવી સૂક્ષ્મ રચના હોય છે. આ રચનાને અનુરૂપ લેશમાનિયામાં વિભાજન ચોક્કસ આયામ તલમાં થાય છે.
બહુભાજન:- મેલેરિયાના પરોપજીવી પ્લાઝમોડિયમ એક સાથે અનેક સંતતિ કે બાળકોષોમાં વિભાજિત થાય છે. તેને બહુભાજન કહે છે.
2.માદા માનવ (સ્ત્રી) નુ પ્રજનનતંત્ર આકૃતિ દોરી સમજાવો.
ઉત્તર :- સ્ત્રીનું પ્રજનન તંત્ર એક જોડ અંડપિંડ, એક જોડ અંડવાહિની, ગર્ભાશય, ગ્રીવા, યોનિમાર્ગ અને યોનિદ્વાર ધરાવે છે.
અંડપિંડ:- સ્ત્રીની ઉદરગુહા એક જોડ અંડપિંડ આવેલા છે. માદા જનન કોષો અંડપિંડમાં નિર્માણ પામે છે. અંડપિંડ માદા જાતીય અંતઃસ્ત્રાવ ઇસ્ટ્રોજન અને પ્રોજેસ્ટેરોનનો સ્ત્રાવ કરે છે. છોકરીના જન્મ સમયથી જ અંડપિંડમાં હજારો અપરિપક્વ અંડપુટિકાઓ હોય છે.
અંડવાહિની (ફેલોપિયન નલિકા):- એક જોડ અંડવાહિની હોય છે. તે અંડપિંડ સાથે જોડાયેલી નથી. પાતળી અંડવાહિનીના માર્ગે અંડકોષ અંડપિંડથી ગર્ભાશય સુધી વહન પામે છે. અંડવાહિનીના અગ્ર છેડા પાસે શુક્રકોષ વડે અંડકોષનું ફલન થાય છે.
ગર્ભાશય:- બંને તરફની અંડવાહિની જોડાઈને નાજુક, સ્થિતિસ્થાપક, ઊંધા નાસપતિ આકારની રચનાનું નિર્માણ કરે છે. તેને ગર્ભાશય કહે છે. ગર્ભનું સ્થાપન અને પોષણ ગર્ભાશયમાં થાય છે. ગર્ભાશયના દુરસ્થ સાંકડા છેડાને ગ્રીવા કહે છે.
યોનિમાર્ગ:- ગર્ભાશય ગ્રીવા દ્વારા નલિકામય રચના યોનિમાર્ગમાં ખુલે છે. યોનિમાર્ગ શરીરની બહાર યોનિદ્વાર રૂપે ખૂલે છે. જાતીય સમાગમ દરમ્યાન યોનિમાર્ગમાં શુક્રકોષો પ્રવેશ પામે છે.
3. નર માનવ (પુરુષ) પ્રજનનતંત્ર આકૃતિ દોરી સમજાવો.
ઉત્તર :- પુરુષનું પ્રજનનતંત્ર મુખ્યત્વે બે ભાગમાં વહેંચાયેલું છે. (1) શુક્ર કોષોનું ઉત્પાદન કરતું અંગ અને (2) શુક્રકોષોને ફલન સ્થાન સુધી પહોંચાડનારા અંગો.
શુક્ર કોષોનું ઉત્પાદન કરતું અંગ :-
શુક્રપિંડ:- ઉદરગુહાની બહાર વૃષણ કોથળીમાં એક જોડ શુક્રપિંડ આવેલા છે. શુક્રકોષોના નિર્માણ માટે શરીરના સામાન્ય તાપમાન 37 કરતાં 2-3 C નીચું તાપમાન જરૂરી છે. શુક્રપિંડમાં શુક્રકોષોનું ઉત્પાદન થાય છે. શુક્રપિંડ નરજાતીય અંત સ્ત્રાવ ઉત્પન્ન કરે છે. છોકરામા ટેસ્ટોસ્ટેરોન શુક્રકોષના ઉત્પાદન નિયંત્રણ અને યુવાવસ્થાના લક્ષણોનું પણ નિયંત્રણ કરે છે.
શુક્રકોષોને ફલન સ્થાન સુધી પહોંચાડનારા અંગો:-
શુક્રવાહિની :- શુક્રપિંડમાં ઉત્પન્ન થતા શુક્ર કોષોનું શુક્રવાહિની દ્વારા સ્થળાંતર થાય છે.
મૂત્રજનનમાર્ગ:- મૂત્ર અને શુક્રકોષોના વહનનો સામાન્ય માર્ગ છે.
સહાયક ગ્રંથિઓ:- શુક્રવાહિનીના માર્ગમાં શુક્રાશય અને પ્રોસ્ટેટ ગ્રંથિના સ્ત્રાવ ઠલવાય છે. તેથી શુક્રકોષો પ્રવાહી માધ્યમમાં આવે છે. આ સ્ત્રાવના કારણે શુક્રકોષોનું સરળતાથી સ્થળાંતર થાય છે. અને આ સ્ત્રાવ શુક્રકોષોના હલનચલન માટે જરૂરી પોષણ પૂરું પાડે છે.
4. સ્ત્રીમા માસિક ચક્ર સમજાવો.
ઉત્તર :- માસિક ચક્ર સ્ત્રીમાં 28-30 દિવસના સમયગાળે થતી ઘટના છે. તે એક ચક્રીય ઘટના છે અને ગર્ભધારણ દરમ્યાન અવરોધાય છે. માસિકસ્ત્રાવ દરમિયાન યોનિદ્વારમાંથી રક્તસ્ત્રાવ બહાર નીકળે છે. આ સ્ત્રાવ દરમિયાન ભંગાર અને અફલિત અંડકોષનો શરીરની બહાર ત્યાગ થાય છે.
જો અંડકોષનું ફલન ન થાય તો અંડકોષ લગભગ એક દિવસ સુધી જીવિત રહે છે. અંડપિંડ પ્રત્યેક મહિને એક અંડકોષ મુક્ત કરે છે. ગર્ભાશય પ્રત્યેક મહિને ગર્ભ સ્થાપન માટેની તૈયારી કરે છે.
આ માટેની ગર્ભાશયની દીવાલ જાડી, સ્થિતિસ્થાપક અને પુષ્કળ રુધિર પુરવઠા સભર બને છે. પરંતુ જો ફલન ન થાય તો ગર્ભાશયના અંતઃઆવરણની જરૂર રહેતી નથી. તેથી આવરણ ધીરે ધીરે તૂટી રુધિર અને શ્લેષ્મના રૂપે યોનિમાર્ગમાંથી બહાર નીકળે છે.
આ સ્ત્રાવ લગભગ એક મહિનાના સમયગાળે થાય છે. તેને માસિક સ્ત્રાવ કે ઋતુસ્ત્રાવ કે રજો ધર્મ કહે છે. તેની અવધિ 2 થી 8 દિવસની હોય છે. સૌપ્રથમ વખત થતાં ઋતુસ્ત્રાવને રજોદર્શન કહે છે.
જ્યારે સ્ત્રી 45 -50 વર્ષની વયે પહોંચે ત્યાં સુધીમાં માસિકચક્ર અનિયમિત બની છેવટે બંધ થઈ જાય છે. તેને રજોનિવૃત્તિ કહે છે.
5. માનવવસ્તી નિયંત્રણની પદ્વતિઓ વર્ણવો.
ઉત્તર :- જાતીય સમાગમ દ્વારા ગર્ભધારણની સંભાવના હંમેશા રહે છે. ગર્ભધારણ રોકવા અનેક રીતો શોધાઈ છે. તેના ઉપયોગથી વસતિ- નિયંત્રણ થઈ શકે છે.
યાંત્રિક અવરોધ:- નિરોધ અથવા યોનિને ઢાંકતા અવરોધના ઉપયોગથી શુક્રકોષો અંડકોષ પાસે પહોંચી શકતા નથી. અન્ય ગર્ભ અવરોધન સાધનમાં સ્ત્રીના ગર્ભાશયમાં ગર્ભ અવરોધક સાધન(IUCD) –કોપર-T કે આંકડી સ્થાપિત કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક અવરોધ:-આ પદ્ધતિમાં સ્ત્રીઓ દ્વારા ગર્ભનિરોધક ગોળીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ગર્ભનિરોધક ગોળીઓમાં રહેલી દવા સ્ત્રી શરીરમાં અંત:સ્ત્રાવના સંતુલનને બદલે છે. તેથી અંડપતનની ક્રિયા થતી નથી. અને ફલન થતું નથી.
શસ્ત્રક્રિયા:- પુરુષની શુક્રવાહિનીઓને અવરોધી શુક્રકોષોનું સ્થળાંતર અટકાવવામાં આવે છે. (વાસેકટોમી)
સ્ત્રીની અંડવાહિનીને અવરોધી અંડકોષને ગર્ભાશય સુધી જતો અટકાવવામાં આવે છે. (ટ્યુબેકટોમી)
આ બંને સ્થિતિમાં ફલન થતું નથી.
6.શા માટે લિંગી પ્રજનન પદ્વતિથી પ્રજનન થવુ જરૂરી છે.? અથવા અલિંગી પ્રજનનની તુલનામાં લિંગી પ્રજનનથી શુ લાભ થાય છે?
ઉત્તર :- અલિંગી પ્રજનનની તુલનામાં લિંગી પ્રજનનથી નીચેના લાભ થાય છેઃ (1) લિંગી પ્રજનનમાં નર અને માદા પિતૃના અનુક્રમે નર અને માદા જનનકોષ સંમિલન પામી ફલિતાંડ(યુગ્મનજ) ની રચના કરે છે. આમ, સંતતિ બાળપેઢીને બે જુદા જુદા પિતૃના DNA પ્રાપ્ત થતાં ભિન્નતા જોવા મળે છે. (2) લિંગી પ્રજનનમાં જનનકોષના નિર્માણનો સમાવેશ થાય છે. નર અને માદા જનનકોષના નિર્માણ દરમિયાન અર્ધસૂત્રીભાજન થાય છે. આ ક્રિયા દરમિયાન જનીનોનાં નવાં જોડાણ રચાય છે. તે ભિન્નતા તરફ દોરી જાય છે. બે પિતૃઓની સંયુક્ત ભિન્નતાઓ નવાં જોડાણ ધરાવતા પરિવર્તકો રચે છે.
(3) લિંગી પ્રજનનમાં પેઢી – દર – પેઢી ભિન્નતા સર્જાય છે. તે જાતિના અસ્તિત્વ માટે ઉપયોગી છે.(4) લિંગી પ્રજનન દરમિયાન એકત્રિત થતી ભિન્નતાઓ લાંબા ગાળે ઉગ્નિકાસનું કારણ બને છે .
7. પુનર્જનન અને પ્રજનન સમાન નથી. ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર :- પૂર્ણ સજીવોના શરીરના ભાગમાંથી નવા સજીવનું નિર્માણ થાય છે આ ક્રિયાને પુનર્જનન કે પુનઃસર્જન કહે છે.
જો પિતૃ શરીર તૂટીને કેટલાક ટુકડાઓ થઈ જાય તો આ ટુકડાઓમાંથી કેટલાક વૃદ્ધિ પામીને નવા સજીવ વિકાસ પામે છે.
ઉદાહરણ:- હાઇડ્રા, પ્લેનેરિયા, તારા માછલી વગેરે સરળ પ્રાણીઓ કેટલા ટુકડાઓમાં વિભાજીત થતા પ્રત્યેક ટુકડા વિકાસ પામી સંપૂર્ણ સજીવ માં પરિણમે છે.આમ આ પ્રાણીઓ પુનર્જનન દર્શાવે છે.
પુનર્જનન વિશિષ્ટ કોષો દ્વારા થાય છે. આ કોષો પુનરાવર્તિત કોષ વિભાજન પામી મોટી સંખ્યામાં કોષોનું નિર્માણ કરે છે. આ કોષ સમૂહ વિભેદન થતાં ચોક્કસ પ્રકાર અને પેશી નિર્માણ પામે છે. આ પરિવર્તન ખૂબ જ વ્યવસ્થિત સ્વરૂપે અને ક્રમિક રીતે થાય છે.
આમ છતાં, પુનર્જનન પ્રજનન નથી કારણ કે મોટા ભાગના સજીવોમાં શરીરના ભાગ કે ટુકડાઓમાંથી સામાન્યત: નવો સજીવ ઉત્પન્ન થઈ શકતો નથી.
8. પુષ્પના પ્રજનન ભાગો સમજાવો.તેના આધારે પુષ્પના પ્રકાર સમજાવો.
ઉત્તર :- સપુષ્પી વનસ્પતિઓ મુખ્યત્વે આવૃત બીજધારીઓના લિંગી પ્રજનન અંગને પુષ્પ કહે છે.
પુષ્પના ભાગો:-વજ્રપત્રો,દલપત્રો, પુંકેસર અને સ્ત્રીકેસર. આ પૈકી પુંકેસર અને સ્ત્રીકેસર પુષ્પના પ્રજનન ભાગો છે.
પુંકેસર :- તે નર પ્રજનન ભાગ છે. તે તંતુ અને પરાગાસન નો બનેલો છે. પરાગાશય પરાગરજનું નિર્માણ કરે છે. પરાગરજ સામાન્ય રીતે પીળા રંગની હોય છે.
સ્ત્રીકેસર:-તે માદા પ્રજનન ભાગ છે. તે પુષ્પના મધ્યમાં ગોઠવાય છે. તે ત્રણ ભાગોથી રચાયેલું હોય છે.(i) અંડાશય -તલસ્થ ફૂલેલો ભાગ. (ii) પરાગ વાહિની -મધ્યનો લંબાયેલો ભાગ (iii) પરાગાસન -ચીકાશયુક્ત અગ્રભાગ
પ્રજનન ભાગો ના આધારે પુષ્પના પ્રકાર:-
એકલિંગી પુષ્પો :- જ્યારે પુષ્પ પુંકેસર અથવા સ્ત્રીકેસર ધરાવતું હોય તેને એકલિંગી પુષ્પ કહે છે. ઉદાહરણ:-પપૈયુ, તડબૂચ.
દ્વિલિંગી પુષ્પો:- જ્યારે પુષ્પ પુંકેસર અને સ્ત્રીકેસર બંને ભાગ ધરાવતું હોય તેને દ્વિલિંગી પુષ્પ કહે છે. ઉદાહરણ:-જાસુદ, રાઈ, ધતુરો.
પ્રકરણ – ૧૦ પ્રકાશ-પરાવર્તન અને વક્રીભવન
1. પ્રકાશનું પરાવર્તન એટલે શું ?તેના પ્રકારો જણાવો. પ્રકાશના પરાવર્તનના નિયમો જણાવો.
ઉત્તર :- કોઈ વસ્તુ પર પ્રકાશ આપાત કરતા વસ્તુની સપાટી પરથી પ્રકાશની પાછા વળવાની ઘટનાને પ્રકાશનું પરાવર્તન કહે છે. તેના બે પ્રકારો છે. (i) નિયમિત પરાવર્તન (ii) અનિયમિત પરાવર્તન
પ્રકાશના પરાવર્તનના નિયમો નીચે મુજબ છે.
→ આપાતકોણ(i)અને પરાવર્તન કોણ(r) સમાન હોય છે એટલે કે i=r.
→ આપાત કિરણ, આપાત બિંદુએ સપાટીને દોરેલો લંબ અને પરાવર્તિત કિરણ બધાજ એક જ સમતલમાં હોય છે.
2. પ્રકાશનું વક્રિભવન એટલે શું ?તેના નિયમો જણાવો.
ઉત્તર :- જ્યારે પ્રકાશનું ત્રાસું કિરણ એક પારદર્શક માધ્યમમાંથી બીજા પારદર્શક માધ્યમમાં પ્રવેશે છે ત્યારે બે માધ્યમોની છૂટી પડતી સપાટી આગળ કિરણના પ્રસરણની દિશા બદલાય છે. આ ઘટનાને પ્રકાશનું વક્રીભવન કહે છે. અથવા
જ્યારે પ્રકાશનું ત્રાસું કિરણ એક પારદર્શક માધ્યમમાંથી બીજા પારદર્શક માધ્યમમાં ગતિ કરે છે ત્યારે બે માધ્યમોની છૂટી પાડતી સપાટી આગળ વાંકું પડે છે. પ્રકાશના કિરણની વાંકા વળવાની ક્રિયાને પ્રકાશનું વક્રીભવન કહે છે.
પ્રકાશના વક્રીભવનના નિયમો:-
→ આપાત કિરણ, વક્રીભૂત કિરણ અને બે માધ્યમોની છૂટી પડતી સપાટી પર આપાત બિંદુએ દોરેલો લંબ એક જ સમતલમાં હોય છે.
→ પ્રકાશના આપેલ રંગ તથા આપેલ માધ્યમોની જોડ માટે આપાતકોણના સાઈન અને વક્રીભૂતકોણના સાઈનનો ગુણોત્તર અચળ હોય છે. આ નિયમ સ્નેલ ના નિયમ તરીકે ઓળખાય છે.
જો આપાતકોણ i અને વક્રીભૂતકોણ r હોય તો,
sin i / sin r = અચળ
જ્યાં,n21 ને માધ્યમ-1 ની સાપેક્ષે માધ્યમ-2નો વક્રીભવનાંક કહે છે.
3. પ્રકાશનું નિયમિત અને અનિયમિત પરાવર્તન સમજાવો.
ઉત્તર :-
પ્રકાશનું નિયમિત પરાવર્તન:- જ્યારે પ્રકાશનું સમાંતર કિરણ પુંજ ચળકતી, સમતલ, લીસી સપાટી પર આપાત થાય ત્યારે પરાવર્તી પ્રકાશનું કિરણ પુંજ ચોક્કસ દિશામાં સમાંતર રહે છે. પ્રકાશના આ પ્રકારના પરાવર્તનને નિયમિત પરાવર્તન કરે છે.
ઉદાહરણ:- સમતલ અરીસા વડે થતું પ્રકાશ નું પરાવર્તન
પ્રકાશનું અનિયમિત પરાવર્તન:- જ્યારે પ્રકાશનું સમાંતર કિરણ પુંજ અનિયમિત કે ખરબચડી સપાટી પર આપાત થાય છે ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ પુંજ સમાંતર રહેતું નથી. પરંતુ સમગ્ર વિસ્તારમાં ફેલાય છે. પ્રકાશના આ પ્રકારના પરાવર્તનને અનિયમિત પરાવર્તન કહે છે.
ઉદાહરણ:પુસ્તક, ખુરશી, ટેબલ વગેરે વડે થતુ પ્રકાશનું પરાવર્તન.
4. સમતલ અરીસો એટલે શું? સમતલ અરીસા વડે રચાતા પ્રતિબિંબની ખાસિયતો જણાવો.
ઉત્તર :- જો અરીસાની પરાવર્તક સપાટી સમતલ(સપાટ) હોય તો તે અરીસાને સમતલ અરીસો કહે છે.
સમતલ અરીસા વડે રચાતા પ્રતિબિંબ ની ખાસિયતો:-
→ સમતલ અરીસા વડે રચાતું પ્રતિબિંબ હંમેશા આભાસી અને ચત્તું હોય છે.
→ પ્રતિબિંબનું પરિમાણ (size) વસ્તુ ના પરિમાણ જેટલું જ હોય છે.
→ વસ્તુ અરીસાથી જેટલા અંતરે આગળ હોય છે તેટલા જ અંતરે વસ્તુનું પ્રતિબિંબ અરીસાની પાછળ ના ભાગમાં રચાય છે.
→ વસ્તુના પ્રતિબિંબમાં બાજુઓ ઉલટાયેલી હોય છે એટલે કે વસ્તુની ડાબી બાજુ પ્રતિબિંબની જમણી બાજુ તરીકે અને વસ્તુની જમણી બાજુ પ્રતિબિંબની ડાબી બાજુ તરીકે દેખાય છે.
5. લેન્સના પાવરની વ્યાખ્યા આપો.તેનો SI એકમ જણાવો. લેન્સનો પાવર અને કેંદ્રલંબાઇ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવતુ સૂત્ર લખો.
ઉત્તર :- → લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ f ના વ્યસતને લેન્સનો પાવર P કહે છે. → લેન્સના પાવરનો SI એકમ ડાયોપ્ટર છે. તેને D વડે દર્શાવાય છે. → લેન્સના પાવરનો લેન્સની કેંદ્રલંબાઇ સાથેનો સંબંધ દર્શાવતુ સૂત્ર નીચે મુજબ છે. P = 1/f
6. કાચના લંબઘન ચોસલા વડે થતી પ્રકાશના વક્રીભવનની અને પાર્શ્વીય સ્થાનાંતરની ઘટના દર્શાવો.
ઉત્તર :- ડ્રોઈંગ બોર્ડ પર ડ્રોઈંગ પીનોની મદદથી એક સફેદ કાગળ નું પાનું લગાડો. પાના પર મધ્યમાં એક કાચનું લંબઘન ચોસલું મૂકો. પેન્સિલથી લંબઘનની સીમાઓ આંકી લો .તેને ABDC નામ આપો. ચાર એક સમાન ટાંકણીઓ લો.
બે ટાંકણીઓ E અને F શિરોલંબ એવી રીતે લગાડો કે જેથી તેમને જોડતી રેખા સપાટી AB સાથે કોઈ ખૂણો બનાવે. ટાંકણીઓ E તથા Fના પ્રતિબિંબોને લંબઘનની વિરુદ્ધ સપાટી પરથી જુઓ. બીજી બે ટાંકણીઓ G અને H ને એવી રીતે લગાડો જેથી ટાંકણીઓ G અને H તથા E અને Fના પ્રતિબિંબો એક સીધી રેખામાં દેખાય.
ટાંકણીઓ તથા લંબઘન ચોસલાને ઉપાડી લો.
E અને F ના સ્થાનને જોડો અને આ રેખાને AB સુધી લંબાવો. EF એ AB ને જ્યાં મળે ત્યાં O નામ આપો.
G અને H ના સ્થાનને જોડો અને આ રેખાને CD સુધી લંબાવો. HG એ CD ને જ્યાં મળે ત્યાં O’ નામ આપો.
બિંદુ O અને O’ જોડો.આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે રેખા EF ને તૂટક રેખા થી P સુધી લંબાવો.
O આગળથી રેખા AB ને લંબ NN’દોરો. O’ આગળથી રેખા CD ને લંબ MM’દોરો. રેખા OP ને લંબ O’Lદોરો.
અવલોકન:- પ્રકાશનું કિરણ EF, O આગળથી હવામાંથી કાચમાં પ્રવેશે છે તે લંબ NN’ તરફ વાંકું વળે છે. આ પ્રથમ વક્રીભવન છે.
O’ આગળ પ્રકાશનું કિરણ કાચમાંથી હવામાં પ્રવેશે છે.તે લંબ MM’ થી દૂર વાંકું વળે છે અને GH રૂપે હવામાં ગતિ કરે છે આ બીજુ વક્રીભવન છે.
અહીં નિર્ગમન કોણ r2અને આપાતકોણ i1 સમાન મૂલ્યના છે. એટલે કે નિર્ગમન કિરણ એ આપાત કિરણની મૂળ દિશાને સમાંતર છે.
આપાત કિરણ અને નિર્ગમન કિરણ સમાંતર છે પરંતુ સહેજ બાજુ તરફ ખસેલું માલુમ પડે છે. આને પાર્શ્વીય સ્થાનાંતર કહે છે. જે આકૃતિમાં LO’ દર્શાવેલ છે.
નિર્ણય:- પ્રકાશનું કિરણ પાતળા માધ્યમમાંથી ઘટ્ટ માધ્યમમાં એટલે કે હવામાંથી કાચમાં પ્રવેશે ત્યારે તે લંબ તરફ વાંકું વળે છે.
પ્રકાશનું કિરણ ઘટ્ટ માધ્યમમાંથી પાતળા માધ્યમમાં એટલે કે કાચમાંથી હવામાં પ્રવેશે ત્યારે તે લંબથી દૂર વાંકું વળે છે.
નિર્ગમન કિરણ, આપાત કિરણની સમાંતર રહીને બાજુની તરફ ખસે છે. પ્રકાશના કિરણની બાજુ પર ખસવાની આ ઘટનાને પાર્શ્વીય સ્થાનાંતર કહે છે.
પ્રકરણ -૧૨ વિદ્યુત
1. ઓહમનો નિયમ લખો.અવરોધનો SI એકમ વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે તે કઈ રીતે ઉપયોગી છે તે સમજાવો.
ઉત્તર :- ઓહમનો નિયમ:- અચળ તાપમાને વાહકમાંથી પસાર થતો વિદ્યુત પ્રવાહ તે વાહક તારના બે છેડા વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
વાહકમાંથી વહેતો વિદ્યુત પ્રવાહ(I) અને તેના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત વોલ્ટેજ(V) હોય તો,
ઓહમના નિયમ મુજબ, I ∝ V (અચળ તાપમાને)
આ સંબંધ નીચે મુજબ પણ લખી શકાય.
V ∝ I
V = અચળાંક X I
V/I = અચળાંક
V/I = R
V = IR ……………(1)
સમીકરણ (1)માં આપેલ R ધાતુના તાર માટે અચળ તાપમાને એક અચળાંક છે જેને તારનો અવરોધ કહે છે.
અવરોધ વાહકનો એવો ગુણધર્મ છે જેને કારણે વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતભારના વહનનો વિરોધ થાય છે.
અવરોધનો SI એકમ ઓહમછે.જેની સંજ્ઞા ગ્રીક અક્ષર Ω (ઓમેગા) છે.
ઓહમ નો નિયમ મુજબ R = V/I
અવરોધના SI એકમ ની વ્યાખ્યા:- જો વાહકના બે છેડા વચ્ચે વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત 1V હોય અને તેમાંથી પસાર થતો વિદ્યુત પ્રવાહ 1A હોય તો તે વાહકનો અવરોધ (R) 1 Ω છે તેમ કહેવાય.
2. અવરોધોનું શ્રેણી જોડાણ સમજાવી તેના સમતુલ્ય અવરોધનું સૂત્ર મેળવો.
ઉત્તર :- બે કે તેથી વધુ અવરોધો શ્રેણીમાં જોડાયેલા ત્યારે જ કહેવાય કે જ્યારે તેમને ક્રમશઃ એકના છેડા સાથે બીજાનો છેડો જોડી આ સંયોજનની સાથે વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત લાગુ પાડતા દરેક અવરોધમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ સમાન હોય.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ત્રણ અવરોધ કે જેમના અવરોધો R1, R2 અને R3 છે, તેમને A અને B બિંદુઓ વચ્ચે શ્રેણીમાં જોડ્યા છે.
ત્રણેય અવરોધોમાંથી I જેટલો સમાન વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે. પરંતુ લાગુ પાડેલ વોલ્ટેજ V દરેક અવરોધના બે છેડા વચ્ચે તેમના આનુષાંગિક અવરોધોના પ્રમાણમાં વહેંચાઈ જાય છે.
અવરોધો R1, R2 અને R3ના બે છેડા વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતો અનુક્રમે V1,V2 અને V3 હોયતો,
V = V1 + V2 + V3 …….(1)
હવે ત્રણ અવરોધો R1, R2 અને R3 ને બદલે એક જ અવરોધ Rs પરિપથમાં જોડવામાં આવે અને તેમાંથી પહેલાં જેટલો જ વિદ્યુત પ્રવાહ I વહેતો હોય તો Rs ને આ શ્રેણી જોડાણનો સમતુલ્ય અવરોધ કહે છે.
ઓહમ નો નિયમ લાગુ પાડતા V = IRs …………..(2)
સમીકરણો (1) અને (2)પરથી,
IRs = V1 + V2 + V3 ………..(3)
હવે, દરેક અવરોધ માટે સ્વતંત્ર રીતે ઓહમનો નિયમ લાગુ પાડતા
V1 = IR1
V2 = IR2
V3 = IR3
IRs = IR1 + IR2 + IR3
Rs = R1 + R2 + R3 …………(4)
આમ, શ્રેણી જોડાણનો સમતુલ્ય અવરોધ Rs શ્રેણીમાં જોડેલા અવરોધોના સરવાળા જેટલો હોય છે. તેથી સમતુલ્ય અવરોધ Rs મોટામાં મોટા અવરોધ કરતા પણ મોટો હોય છે.
3. અવરોધોનું સમાંતર જોડાણ સમજાવી તેના સમતુલ્ય અવરોધનું સૂત્ર તારવો.
ઉત્તર :- બે કે તેથી વધારે અવરોધોના એક તરફના છેડાઓ એક સામાન્ય બિંદુ સાથે અને બીજી તરફના છેડા બીજા સામાન્ય બિંદુ સાથે જોડાયેલા હોય તો અવરોધોના આવા જોડાણને સમાંતર જોડાણ કહે છે.
સમાંતર જોડાણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ વહેવા માટે એક કરતાં વધુ માર્ગો ઉપલબ્ધ હોય છે તથા દરેક અવરોધના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત સમાન હોય છે.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ત્રણ અવરોધ કે જેમના અવરોધો R1, R2 અને R3 છે, તેમને A અને B બિંદુઓ વચ્ચે સમાંતરમાં જોડ્યા છે.
અહીં આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ વિદ્યુત પ્રવાહ I એ બિંદુ A આગળ ત્રણ અવરોધમાં વહેંચાઈ જાય છે.
R1, R2 અને R3 અવરોધોમાંથી વહેતા વિદ્યુત પ્રવાહ અનુક્રમે I1, I2 અને I3 હોય તો,
I = I1 + I2 + I3 ……….(1)
અવરોધોના સમાંતર જોડાણમાં દરેક અવરોધના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત બેટરીના વોલ્ટેજ V જેટલો હોય છે.
ઓહમના નિયમ મુજબ, I1 = V/R1 , I2 = V/R2 , I3 = V/R3
I = V/R1 + V/R2 + V/R3 ………..(2)
હવે ત્રણ અવરોધો R1, R2 અને R3 ને બદલે એક જ અવરોધ RP પરિપથમાં જોડવામાં આવે અને તેમાંથી પહેલાં જેટલો જ વિદ્યુત પ્રવાહ I વહેતો હોય તો RP ને આ સમાંતર જોડાણ નો સમતુલ્ય અવરોધ કહે છે.
I = V/Rp …………(3)
V/Rp = V/R1 + V/R2 + V/R3
1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
અવરોધોના સમાંતર જોડાણના સમતુલ્ય અવરોધના વ્યસ્તનું મૂલ્ય સમાંતરમાં જોડેલા અવરોધોના વ્યસ્તોના સરવાળા જેટલું હોય છે.
RP નું મૂલ્ય સમાંતરમાં જોડેલા નાનામાં નાના અવરોધ કરતા પણ નાનું હોય છે.
પ્રકરણ -૧૪ ઊર્જાના સ્ત્રોતો
પ્રશ્ન 1. ઊર્જાનો ઉત્તમ સ્રોત કોને કહે છે?
ઉત્તર :- નીચેની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા સ્ત્રોતને ઊર્જાનો ઉત્તમ સ્ત્રોત કહે છે. → તે એકમ કદ અથવા દ્રવ્યામાન દીઠ વધારે માત્રામાં કાર્ય કરે. → તે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય. → તે સંગ્રહ તથા પરિવહનમાં સરળ હોય. →તે સસ્તો હોય.
પ્રશ્ન 2. ઉત્તમ બળતણ કોને કહે છે?
ઉત્તર :- જે બળતણ →ધુમાડો કે રાખ ઉત્પન્ન કર્યા વગર સંપૂર્ણ દહન પામે, → ઓછી માત્રામાં દહન દરમિયાન વધારે માત્રામાં ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે, → સરળતાથી પ્રાપ્ત અને સસ્તું હોય, → તે પ્રદૂષણ ન કરતું હોય તેમજ કોઈ અવશેષ બાકી ન રાખે, તેને ઉત્તમ બળતણ કહે છે.
પ્રશ્ન 3. અશ્મિભૂત બળતણ એટલે શું? અશ્મી બળતણના ગેરલાભ શું છે.?
ઉત્તર :- જમીનમાં લાખો વર્ષો પૂર્વે મૃત અને અશ્મિભૂત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ પૃથ્વીના પેટાળમાં ખૂબ વધારે ઉષ્મા અને દબાણને કારણે કોલસો, પેટ્રોલિયમ અને કુદરતી વાયુ જેવાબળતણમાં રુપાંતરિત થયા તેને અશ્મિભૂત બળતણ કહે છે.
ગેરફાયદાઓ:-
(1) અશ્મીભૂત બળતણ બનતા કરોડો વર્ષો લાગે છે અને હવે તેનો મર્યાદિત ભાગ જ બાકી રહ્યો છે. (2) અશ્મીભૂત બળતણ પુનઃ અપ્રાપ્ય ઊર્જાસ્રોત છે. (૩) કોલસા અને પેટ્રોલિયમના દહનથી વાયુ – પ્રદૂષણ થાય છે. અશ્મીભૂત બળતણના દહનથી મુક્ત થતા કાર્બન, નાઇટ્રોજન તથા સલ્ફરના ઑક્સાઇડ ઍસિડિક હોય છે. આ ઍસિડિક ઑક્સાઇડ એસિડ વર્ષાનું કારણ બને છે. (4) અશ્મીભૂત બળતણના દહનથી સર્જાતા કાર્બન ડાયૉક્સાઇડના વધતા જતાં પ્રમાણથી ગ્રીનહાઉસ અસર સર્જાય છે.
પ્રશ્ન 4. ન્યુક્લિયર ઊર્જાના ફાયદાઓ કયા છે?
ઉત્તર :-ન્યુક્લિયર ઊર્જાના ફાયદાઓ નીચે મુજબ છે. (1) અન્ય પરંપરાગત સ્રોતની સાપેક્ષે ઘણી વધારે ન્યુક્લિયર ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. ઉદા., યુરેનિયમના એક પરમાણુના વિખંડન દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા, કોલસામાં એક કાર્બન પરમાણુના દહનથી મળતી ઊર્જા કરતાં 10 મિલિયન ગણી વધુ હોય છે. (2) જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ કે થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ દ્વારા ઊર્જા મેળવવા માટે જરૂરી જગ્યા કરતાં ન્યુક્લિયર ઊર્જાની પ્રાપ્તિ માટે ઓછી જગ્યા જોઈએ છે.
પ્રશ્ન –5. નીચેનામાંથી ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવામાં કઈ મર્યાદાઓ છે.?(a) પવન (b) તરંગો (c) ભરતી
ઉત્તર 🙁a)→ પવનની ગતિ 15 km/h થી વધુ હોવી જરૂરી, પવન – ઊર્જા ફાર્મ સ્થાપવા પ્રારંભિક ખર્ચ ખૂબ ઊંચો, કુદરતી પરિબળો સામે ટાવર અને પાંખિયાંનો નિભાવ – ખર્ચ વધારે હોય છે. (b)→ સમુદ્રના જે વિસ્તારોમાં ભારે પવનો ફૂંકાતા હોય ત્યાં જ તીવ્ર તરંગોમાંથી ઊર્જા મેળવી શકાય. તે ખર્ચાળ છે અને તેનું વ્યવસ્થાપન મુશ્કેલ છે. (c) ભરતી ઊર્જા મેળવવા બંધ બનાવી શકાય તેવાં સ્થળો મર્યાદિત છે. વ્યાવસાયિક રીતે તેનો કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કે શોષણ મુશ્કેલ છે .
6. સૌરકૂકરના ઉપયોગથી કયા લાભ તથા હાનિ થાય છે? શું તેવાં પણ સ્થળો છે, જ્યાં સૌરકૂકરની ઉપયોગિતા મર્યાદિત હશે?
ઉત્તર :- સૌરકૂકરના ઉપયોગના લાભ :- → તેના ઉપયોગથી કોઈ પ્રકારનું પ્રદૂષણ થતું નથી. → તેમાં નવીનીકરણીય અને અક્ષય ઊર્જાસ્રોતનો ઉપયોગ થાય છે. → તેમાં રસોઈ બનાવતી વખતે ખોરાકનાં પોષણ મૂલ્યો જળવાઈ રહે છે, કારણ કે રસોઈ બનવાની ક્રિયા પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને થાય છે.
સૌરકુકરના ઉપયોગના હાનિ :-→ તેનો ઉપયોગ રાત્રિના સમયે અને વાદળછાયા વાતાવરણના ગાળામાં કરી રાકાતો નથી.→ તેમાં રસોઈ બનતાં વધારે સમય લાગે છે.→ સૂર્યકિરણોને પરાવર્તિત કરતા અરીસાનું સતત નિરીક્ષણ અને વારંવાર તેની દિશા બદલતા રહેવું પડે છે. → તળવા માટે તેમજ રોટલી બનાવવા માટે તે ઉપયોગી નથી.
હા, જ્યાં સૂર્યપ્રકાશ સૌર – ઊર્જા અપૂરતા પ્રમાણમાં હોય ત્યાં સૌરકૂકરની ઉપયોગિતા મર્યાદિત છે. વરસાદી અને વાદળોવાળા દિવસોમાં સૌરકૂકર કાર્ય કરતું નથી. આવાં સ્થળો આપણા દેશમાં ઉત્તર ભારતમાં હિમાલયના વિસ્તારો છે.
7. ઊર્જાની વધતી જતી માંગની પર્યાવરણીય અસર શું છે? ઊર્જાનો વપરાશ ઓછો કરવા માટે તમે કયા ઉપાયો સૂચવશો?
ઉત્તર :- ઊર્જાની માંગ દિવસે દિવસે વધતી જાય છે. કોઈ પણ ઊર્જાસ્રોતનો ઉપયોગ કે શોષણ પર્યાવરણ પર વધારે કે ઓછા પ્રમાણમાં હાનિકારક અસર કરે છે.ઉદાહરણ તરીકે, અશ્મીભૂત બળતણ વાયુ – પ્રદૂષણ કરે છે. તેના દ્વારા ગ્રીનહાઉસ અસર, ઍસિડ વર્ષા વગેરે અસરો સર્જાય છે. પાણીની સ્થિતિ – ઊર્જામાંથી વિદ્યુત – ઉત્પાદન માટે બંધ બનાવતાં મોટાં નિવસનતંત્રોનો નાશ થાય છે.
ઊર્જાનો વપરાશ ઓછો કરવા માટેના ઉપાયો :- (1) વ્યક્તિગત વાહનોનો દૈનિક ઉપયોગ ઘટાડી શક્ય હોય ત્યાં સુધી જાહેર પરિવહન સેવાનો ઉપયોગ કરવો. (2) પ્રદૂષણમુક્ત ઊર્જાસ્રોતનો ઉપયોગ વધારવો. (3) પર્યાવરણ માટે ઓછા નુકસાનકારક બળતણ CNG, બાયોગૅસ વગેરેનો ઉપયોગ કરવો. (4) જ્યારે જરૂર ન હોય ત્યારે બલ્બ, પંખા અને અન્ય વીજ – ઉપકરણોનો પ્રવાહ સ્વિચ બંધ રાખવામાં આવે. (5) સૌરકૂકર, સોલર વૉટર હીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે. (6) ટ્રાફિક સિગ્નલ પાસે લાલ લાઇટ હોય ત્યારે વાહન બંધ રાખવું.
8. પવનઊર્જાના ફાયદા અને પવનઊર્જાના ઉપયોગ કરવામાં કઈ મર્યાદાઓ છે તે જણાવો.
ઉત્તર :- પવનઉર્જાના ફાયદા:– →પવનઉર્જા પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉર્જાસ્ત્રોત છે.–→ તે પુનઃપ્રાપ્ય અસરકારક ઊર્જા સ્રોત છે.–→તેના દ્વારા વિદ્યુતઉર્જાના ઉત્પાદનમાં વારંવાર ખર્ચ કરવાની જરૂર પડતી નથી.
પવનઊર્જાનો ઉપયોગ કરવામાં રહેલી મર્યાદાઓ:- →જે વિસ્તારોમાં વર્ષના મોટા ભાગના દિવસો દરમિયાન તીવ્ર પવન ફૂંકાતો હોય તેવા વિસ્તારોમાંજ પવનઉર્જા ફાર્મ સ્થાપિત કરી શકાય.-→ટર્બાઇનની જરૂરી ગતિ ચાલુ રાખવા માટે પવનની ગતિ 15 km/h થી વધુ હોવી જોઈએ. -→ જ્યારે પવન ફૂંકાતો ન હોય તેવા સમયગાળા દરમિયાન ઊર્જાની જરૂરિયાતની કાળજી રાખવા માટે સંગ્રાહકો જેવી સગવડતાઓ હોવી જરૂરી છે.-→પવનઉર્જા ફાર્મ સ્થાપવા માટે ખૂબ વિશાળ જમીન વિસ્તાર જરૂરી છે. 1 MW ના જનરેટર માટે 2 હેકટર જમીન ધરાવતા ફાર્મ જરૂરી છે.-→પવનઉર્જા ફાર્મ સ્થાપવા માટે પ્રારંભિક ખર્ચ ખૂબજ ઊંચો હોય છે.-→કુદરતી અનિયમિતતા જેવીકે વરસાદ, સૂર્યપ્રકાશ, વાવાઝોડાવગેરે સામે ટાવર અને પાંખિયા ખુલ્લામાં હોવાથી તેમની ખૂબજ ઉચ્ચકક્ષાની જાળવણી કરવી જરૂરી છે.
વિભાગ – B માં પ્રકરણ – 2,3,5,6,8 ના પ્રશ્નોના આદર્શ અને સંંપૂર્ણ ઉત્તરો મેળવવા માટે નીચે ક્લિક કરો.
વિભાગ – B માં પ્રકરણ – 10,12,13,15,16 ના પ્રશ્નોના આદર્શ અને સંંપૂર્ણ ઉત્તરો મેળવવા માટે નીચે ક્લિક કરો.
