एक स्पष्ट विचार से शुरू करें। बच्चों के लिए एक सरल मशीन का मतलब है एक बुनियादी उपकरण जो बल को बदलता है। यह उठाने, खींचने या स्थानांतरित करने को आसान और समझदार बनाता है। छह क्लासिक मशीनें हैं: लीवर, पहिया और धुरी, पुली, झुका हुआ विमान, वेज, और स्क्रू। वास्तव में, ये छह क्लासिकल सरल मशीनें इंजीनियरिंग और भौतिकी में व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त हैं, जैसा कि NASA द्वारा बताया गया है।
सरल मशीन क्या है
साधारण शब्दों में, एक सरल मशीन बल की दिशा या आकार को बदलती है। तो कम मेहनत और अधिक चतुराई से काम होता है। बच्चे रोजमर्रा के उपकरणों को छोटे सहायक के रूप में देखना पसंद करते हैं। एक सरल मशीन का यांत्रिक लाभ (MA) आउटपुट बल का इनपुट बल के साथ अनुपात के रूप में गणना की जाती है; उदाहरण के लिए, एक आदर्श लीवर में, MA प्रयास भुजा की लंबाई का प्रतिरोध भुजा की लंबाई के अनुपात के बराबर होता है, जो यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि ये मशीनें कैसे काम करती हैं और प्रयास को कैसे कम करती हैं। इस अवधारणा को OpenStax द्वारा विस्तार से समझाया गया है।
छह सरल मशीनों से मिलें
यहाँ छह सरल मशीनें हैं, जिन्हें सरल और खेलपूर्ण तरीके से समझाया गया है।
- लीवर. एक कठोर बार जो एक फुलक्रम पर घूमता है। फुलक्रम को स्थानांतरित करें और आप कितनी मेहनत से धक्का देते हैं, यह बदल जाता है। झूले, चिमटी, और ठेले के बारे में सोचें।
- पहिया और धुरी. एक बड़ा पहिया एक छोटे धुरी को घुमाता है और गति को बढ़ाता है। दरवाजे के हैंडल और रोलिंग कार्ट की कल्पना करें।
- पुली. एक पहिया पर एक रस्सी। अधिक रस्सी खंडों का मतलब कम प्रयास होता है। वास्तव में, पुली ब्लॉक-एंड-टैकल सिस्टम में, आदर्श यांत्रिक लाभ सहायक रस्सी खंडों की संख्या के बराबर होता है; उदाहरण के लिए, तीन चल पुलियों (छह सहायक तारों) के साथ एक प्रणाली में IMA = 6 होता है, जिसका अर्थ है कि आवश्यक प्रयास बल भार का 1/6 है, जैसा कि Khan Academy द्वारा वर्णित है।
- झुका हुआ विमान. एक रैंप बल को दूरी के लिए बदलता है। प्राचीन काल में निर्माणकर्ताओं ने भारी पत्थरों को स्थानांतरित करने के लिए रैंप का उपयोग किया।
- वेज. एक चलती रैंप जो चीजों को विभाजित करता है। चाकू और कुल्हाड़ी काम में वेज होते हैं।
- स्क्रू. एक सर्पिल रैंप। इसे उठाने या पकड़ने के लिए घुमाएं। जार के ढक्कन और बोल्ट इस तरह से व्यवहार करते हैं।
बच्चों के लिए सरल मशीन के बारे में जानने के लिए मुख्य शब्द
शिक्षण और अन्वेषण के लिए स्पर्शशील शब्दों का उपयोग करें। प्रयास वह धक्का है जो आप देते हैं। लोड वह है जिसे आप स्थानांतरित करना चाहते हैं। फुलक्रम वह धुरी बिंदु है। यांत्रिक लाभ दिखाता है कि मशीन कार्य को कितना आसान बनाती है। मशीनों की दक्षता को समझना भी महत्वपूर्ण है। इसे वास्तविक यांत्रिक लाभ के आदर्श यांत्रिक लाभ के अनुपात के रूप में 100 से गुणा करके गणना की जाती है। उदाहरण के लिए, यदि IMA = 5 और AMA = 4 है, तो दक्षता = (4 / 5) × 100% = 80% है, जो सरल मशीनों के प्रदर्शन और उनकी प्रभावशीलता को उजागर करता है, जैसा कि OpenStax द्वारा चर्चा की गई है।
तीन त्वरित दस-मिनट निर्माण
दस-मिनट का टाइमर सेट करें। चीजों को हल्का, सुरक्षित, और हंसी से भरा रखें।
लीवर परीक्षण
सामग्री: रूलर, इरेज़र, छोटा खिलौना। रूलर के नीचे इरेज़र को फुलक्रम के रूप में रखें। खिलौने को उठाने की कोशिश करें। अगला, फुलक्रम को लोड के करीब ले जाएं। ध्यान दें कि कौन सी स्थिति सबसे आसान लगती है।
रैंप रन
सामग्री: हार्डकवर किताब, बोर्ड या कार्डबोर्ड, खिलौना कार। एक रैंप बनाएं और कार को रोल करें। विभिन्न ढलानों की कोशिश करें। फिर पूछें कि कौन सी ढलान कम धक्का मांगती है।
मिनी पुली
सामग्री: स्पूल या छोटा पहिया, धागा, कप, हल्की वस्तु। धागे को पहिया पर लूप करें और उठाने के लिए खींचें। गिनें कि कप को कितने रस्सी खंड सहारा देते हैं। करीब से निगरानी करें।
सुरक्षा और संक्षिप्त इतिहास
सुरक्षा पहले। हल्के भार का उपयोग करें। बिना वयस्क सहायता के तेज उपकरणों का उपयोग न करें। छोटे चोकिंग भागों से छोटे बच्चों को दूर रखें। वेज और स्क्रू का परीक्षण करते समय उंगलियों को साफ रखें।
एक संक्षिप्त इतिहास। सरल मशीनों की अवधारणा प्राचीन ग्रीस से है, जिसमें आर्किमिडीज (लगभग 287–212 ईसा पूर्व) ने लीवर, पुली और स्क्रू का अध्ययन किया, और लीवर में यांत्रिक लाभ के सिद्धांत की खोज की, जो इंजीनियरिंग और भौतिकी में उनकी लंबे समय से चली आ रही महत्वता को दर्शाता है जैसा कि विकिपीडिया पर बताया गया है। प्राचीन निर्माणकर्ताओं ने विशाल पत्थरों को स्थानांतरित करने के लिए रैंप और लीवर का उपयोग किया। आर्किमिडीज ने उत्तोलन के बारे में लिखा। गैलीलियो ने झुके हुए विमानों और गति का अध्ययन किया। इन विचारों ने कई उपकरणों को आकार दिया जो हम आज उपयोग करते हैं।
बच्चों के लिए सरल मशीन क्यों महत्वपूर्ण है
हाथों से खेलना बलों के बारे में भौतिक अंतर्ज्ञान बनाता है। बच्चे शब्द सीखते हैं, परिवर्तन को मापते हैं, भविष्यवाणियाँ करते हैं, और विचारों का परीक्षण करते हैं। यौगिक मशीनें भागों को जोड़ती हैं। उदाहरण के लिए, कैंची लीवर और वेज का संयोजन हैं। साइकिलें पहियों, धुरियों, और लीवर का मिश्रण हैं।
इन प्रॉम्प्ट्स को आजमाएं
- जब हमने फुलक्रम को स्थानांतरित किया तो क्या बदला?
- क्या यह आसान लगा? लोड कहाँ था?
- कप को कितने रस्सी खंडों ने सहारा दिया?
अब सरल मशीन के बारे में एक कहानी पढ़ें या सुनें: 3-5 वर्ष के बच्चों के लिए, 6-8 वर्ष के बच्चों के लिए, 8-10 वर्ष के बच्चों के लिए, और 10-12 वर्ष के बच्चों के लिए।
अंत में, अधिक संसाधनों और कहानियों के लिए स्टोरीपाई पर सरल मशीन की पूर्ण अवधारणा पृष्ठ खोजें। स्टोरीपाई पर जाएं और अन्वेषण करें और सुनें।
