బలం ( 8వ తరగతి బౌతిక రసాయనశాస్త్రం)

8వ తరగతి బౌతికరసాయన శాస్త్రంలో మొదటి యూనిట్ నోట్స్ ఇది,..

నెట్టడం, లాగడం వంటి చర్యలను బలం అంటారు.

బలం  =  ద్రవ్యరాశి Χ త్వరణం.

బలానికి ప్రమాణాలు న్యూటన్ లు ( N ) ( kg m / s²)

--------------------------------------------------

బలాలు ప్రధానంగా రెండు రకాలు.

1) స్పర్శాబలం 2) క్ష్రేత్రబలం

1) రెండు వస్తువులు ఒకదానితో ఒకటి తాకుతూ పనిచేసే బలాలను స్పర్శాబలాలు అంటారు. వీటికి ఉదాహరణ  కండర బలం, ఘర్షణబలం, అభిలంబబలం,తన్యతాబలం మొదలైనవి.

కండరబలం :: కండరాల వలన కలిగే బలాన్ని కండరబలం అంటారు.   అన్నీ జీవులు తాము తిన్న ఆహారాన్ని           కండర బలంగా మార్చుకొని పనులు చేయగలుగుతాయి.

ఘర్షణ బలం  :: స్పర్శలో వున్న రెండు వస్తు తలాల మధ్యగల సాపేక్షచలనాన్ని వ్యతిరేకించే బలాన్ని ఘర్షణబలం అంటారు.

ఘర్షణ కొన్నిసార్లు మనం చేసే పనులకు మంచి మిత్రుడుగాను, కొన్ని సార్లు విరోధిగాను వుంటుంది.

అభిలంబ బలం ::  ఒక వస్తువు పై లంబ దిశలో పనిచేసే బలాన్ని అభిలంబ బలం అంటారు.

తన్యతా బలం ::  తాడు లేదా దారంలో గల బిగుసుదనాన్ని తన్యతాబలం అని అంటారు.

2) రెండు వస్తువులు ఒకదానినొకటి తాకకుండా పనిచేసే బలాలను క్షేత్రబలాలు అంటారు. వీటికి ఉదాహరణ అయస్కాంత బలం, స్థావరవిద్యుత్ బలం, గురుత్వాకర్షణబలం మొదలైనవి

క్షేత్రం :: ఎంత దూరం వరకు క్షేత్రబలం పనిచేస్తుందో ఆ ప్రాంతాన్ని ఆ వస్తువు యొక్క క్షేత్రం అంటారు. ఉదా : అయస్కాంత క్షేత్రం.

అయస్కాంత బలం :: అయస్కాంత వస్తువుల మధ్య వుండే ఆకర్షణ, వికర్షణ బలాలను అయస్కాంత బలాలు అంటారు.

ప్రతి అయస్కాంతానికి ఉత్తర దృవం, దక్షిణదృవం అనే రెండు దృవాలు వుంటాయి. సజాతి దృవాలు వికర్షించుకుంటాయి. విజాతి దృవాలు ఆకర్షించుకుంటాయి.

స్థావర విద్యుత్ బలాలు :: ఒక ఆవేశ వస్తువు, వేరొక ఆవేశపూరిత లేదా ఆవేశరహిత వస్తువుపై కలుగుచేసే బలాన్ని స్థావరవిద్యుత్ బలం అంటారు. విద్యుత్ ఆవేశాలు రెండు రకాలు.

ధనావేశం మరియు ఋణావేశం. సజాతి ఆవేశాలు వికర్షించుకుంటాయి. విజాతి ఆవేశాలు ఆకర్షించుకుంటాయి.

గురుత్వాకర్షణ బలం :: ద్రవ్యరాశులు గల వస్తువుల మధ్య వుండే బలాన్ని గురుత్వాకర్షణ బలం అంటారు. భూమికి వుండే గురుత్వాకర్షణ బలం వల్లనే పైకి విసిరిన ఏ వస్తువునైనా తన వైపుకి లాగగలుగుతుంది.

------------------------------------------------------

ఫలిత బలం :: ఒక వస్తువుపై పనిచేసే అన్ని బలాల బీజీయ మొత్తాన్ని ఫలిత బలం అంటారు.

బలం అనేది పరిమాణం మరియు దిశ కలిసిన సదిశ రాశి.

ఫలితబలాన్ని కనుగొనేటప్పుడు బలం యొక్క దిశ ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది.

స్వేచ్ఛావస్తుపటం( free body diagram... FBD)

ఒక వస్తువుపై వనిచేసే అన్నీ బలాలను చూపుతూ గీసిన పటాన్ని స్వేచ్ఛావస్తుపటం (FBD) అంటారు.

వస్తువు చలన స్థితిపై బలం ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.

బలం ఒక వస్తువు యెక్క ఆకారాన్ని మార్చగలదు.

వస్తువు యెక్క స్థితిని(నిశ్చల/చలన) మార్చగలదు.

వస్తువు కదిలే దిశలోను, దాని వడిలోను మార్పుతేగలదు.

పీడనం

ప్రమాణ వైశాల్యం గల తలంపై లంబంగా పనిచేసే బలాన్ని పీడనం అంటారు.

స్పర్శావైశాల్యం తగ్గితే పీడనప్రభావం పెరుగుతుంది.

( చీల చివర సూదిగా వుండటం వల్ల తొందరగా లోపలకు దిగుతుంది, కత్తి కోసుగా వుంటే తొందరగా తెగుతుంది)

స్పర్శావైశాల్యం పెరిగితే పీడన ప్రభావం తగ్గుతుంది.

( పెద్ద లారీలకు ఎక్కువ టైర్లు, స్కూలు బాగులకు వెడల్పు పట్టీలు వుండటం వల్ల అవి ఎక్కువ బరువు వున్నప్పటికి తక్కువ పీడనాన్ని కలుగచేస్తాయి)

పీడనం = బలం / వైశాల్యం

దీనికి ప్రమాణాలు న్యూటన్ / మీటర్²

పి.సి.రే (ప్రపుల్ల చంద్ర రే)

మహాత్మాగాంధీ, రవీంద్రనాథ్‌ టాగూర్‌ వంటి మహనీయుల ప్రశంసలు 

అందుకున్న వ్యక్తి... బ్రిటిష్‌ పాలన కాలంలోనే అంతర్జాతీయ గుర్తింపు పొందిన భారతీయ శాస్త్రవేత్త...రసాయన శాస్త్రానికి ఎనలేని సేవ! నిరాడంబరుడు, మానవతావాది , దేశ భక్తుడు, గొప్ప అధ్యాపకుడు, బహుభాషా కోవిదుడు, ప్రపంచ దృష్టిని ఆకర్షించిన గ్రంథ రచయిత... ప్రఫుల్ల చంద్ర రే. ఆయన పుట్టిన రోజు -02August1861!.

'యూరప్‌లో జనం జంతు చర్మాలు కట్టుకుని అడవుల్లో తిరుగుతున్న కాలంలోనే భారతదేశంలో అద్భుత రసాయనాలను తయారు చేసిన శాస్త్రవేత్తలు ఉన్నారు' అంటూ తరచు చెప్పే ఆచార్య ప్రఫుల్ల చంద్ర రే, మన దేశం రసాయన శాస్త్ర రంగంలో మరింత ముందంజ వేయడానికి ఎంతో దోహదపడ్డారు. దేశంలో తొలి ఔషధ తయారీ సంస్థను స్థాపించిన వ్యక్తిగా, మెర్క్యురస్‌ నైట్రేట్‌ను కనుగొన్న పరిశోధకునిగా పేరొందారు. ప్రముఖ భారతీయ శాస్త్రవేత్తలు మేఘనాథ్‌ సాహా, సత్యేంద్రనాథ్‌ బోస్‌, శాంతి స్వరూప్‌ భట్నగర్‌ ఆయన శిష్యులే.

పి.సి.రే గా చిరపరిచితుడైన ఆయన ప్రస్తుతం బంగ్లాదేశ్‌లో ఉన్న కాలిపరా గ్రామంలో 1861 ఆగస్టు 2న పుట్టారు. సంపన్న కుటుంబంలోనే పుట్టినా ఎదిగే సమయానికి ఆస్తులు పోయి అప్పులు మిగిలిన ఆర్థిక పరిస్థితి. బడిలో చేరినా అనారోగ్యం పాలవడంతో చదవు ఆగిపోయింది. ఇంట్లోనే ఉంటూ కనిపించిన పుస్తకమల్లా చదివిన ప్రఫుల్ల చంద్ర పదేళ్లకల్లా సంస్కృతం, ఇంగ్లిషు, బెంగాలీ, లాటిన్‌, గ్రీకు భాషా సాహిత్యాన్ని చదివాడు. ప్రఖ్యాత శాస్త్రవేత్త బెంజిమన్‌ ఫ్రాంక్లిన్‌ ఆత్మకథ చదివిన స్ఫూర్తితో సైన్స్‌ పట్ల ఆసక్తి పెంచుకున్నాడు. కలకత్తాలో తిరిగి బడిలో చేరి చురుకైన విద్యార్థిగా పేరొందాడు. లండన్‌ యూనివర్శిటీ నిర్వహించే పోటీ పరీక్షలో నెగ్గి స్కాలర్‌షిప్‌తో ఇంగ్లండ్‌ వెళ్లి ఎడింబరో విశ్వవిద్యాలయం నుంచి బిఎస్సీ డిగ్రీ పొందాడు. అక్కడే రసాయనాలపై జరిపిన పరిశోధనలకు 27 ఏళ్ల వయసులోనే డాక్టర్‌ ఆఫ్‌ సైన్స్‌ (డీఎస్సీ) సంపాదించాడు.

స్వదేశానికి తిరిగి వచ్చిన ఆయన కలకత్తా ప్రెసిడెన్సీ కళాశాలలో అసిస్టెంట్‌ ప్రొఫెసర్‌గా చేరారు. ఒకవైపు బోధన, మరో వైపు పరిశోధనలతో కాలం గడిపే ఆయన దృష్టి ఔషధ రంగంపై పడింది. విదేశాల నుంచి వచ్చే మందుల ఖరీదు సామాన్యులకు అందుబాటులో లేని కారణంగా వాటిని ఇక్కడే తయారు చేయాలని సంకల్పించి 'ది బెంగాల్‌ కెమికల్‌ అండ్‌ ఫార్మాస్యూటికల్‌ వర్క్స్‌'ను స్థాపించారు. ఆపై అనేక పరిశ్రమల స్థాపనకు దోహద పడ్డారు. మెర్క్యురస్‌ నైట్రేట్‌, బంగారం, ప్లాటినం, ఇరిడియమ్‌ సమ్మేళనాలపై ఆయన పరిశోధనలు ప్రపంచ గుర్తింపు పొందాయి. ప్రాచీన గ్రంథాలు చదివి 'ద హిస్టరీ ఆఫ్‌ హిందూ కెమిస్ట్రీ' అనే ప్రఖ్యాత గ్రంథాన్ని రచించారు. రసాయన శాస్త్రంలో 107 పరిశోధన పత్రాలు వెలువరించారు.

బెంగాల్‌ వరదల సమయంలో 25 లక్షల రూపాయల విరాళాలను సేకరించిన ప్రఫుల్ల చంద్రరేను మహాత్మాగాంధీ 'డాక్టర్‌ ఆఫ్‌ ఫ్లడ్స్‌' అని ప్రశంసించారు. 1916లో పదవీ విరమణ పొందిన ఆయన యూనివర్శిటీ సైన్స్‌ కాలేజీలో ప్రొఫసర్‌గా చేరినప్పుడు ఇకపై తన జీతమంతటినీ రసాయన శాస్త్రం అభివృద్ధికే విరాళంగా ఇస్తానని ప్రకటించి ఇరవై ఏళ్లపాటు అలా చేయడం విశేషం. జీవితకాలం బ్రహ్మచారిగా ఉన్న ఆయన ఆ కళాశాలలో ఓ గదిలో కొందరు పేద విద్యార్థులతో పాటు ఉండడం ఆయన నిరాడంబరతకు నిదర్శనం. ఆయన తన 83వ ఏట 1944లో మరణించారు.

మన శాస్త్రవేత్తలు -ఆంటోనీ లెవోషియర్‌...

ఆధునిక రసాయన శాస్త్రానికి ఆద్యుడు

    మంట... నీరు... గాలి... వీటి గురించి 

కొత్త విషయాలెన్నో చెప్పాడు! ఆధునిక రసాయన 

శాస్త్రానికి పితామహుడుగా గుర్తింపు పొందాడు! ఆయనే 

ఆంటోనీ లెవోషియర్‌... పుట్టిన రోజు 1743 ఆగస్టు 26న.

మంట అంటే ఏమిటో, దహనంలో జరిగే చర్య ఏమిటో 

అప్పటికి తెలీదు. నీరు ఒక మూలకం అనుకునే రోజులవి. 

గాలిలో ఏమేమి ఉంటాయో చెప్పలేని స్థితి. వాటిని 

పరిశోధించి రసాయన శాస్త్రాన్ని కొత్త పుంతలు తొక్కించిన 

ఫ్రెంచి శాస్త్రవేత్త ఆంటోనీ లెవోషియర్‌. 

పారిస్‌లో 1743 ఆగస్టు 26న సంపన్న కుటుంబంలో 

పుట్టిన ఆంటోనీ లారెంట్‌ డి లెవోషియర్‌ చిన్నప్పుడే తల్లిని 

కోల్పోయాడు. న్యాయవాది అయిన తండ్రి కోరికపై 

న్యాయశాస్త్రాన్ని చదివినా, ఆపై భూగర్భ శాస్త్రంపై దృష్టి 

పెట్టాడు. పాతికేళ్లకే ఫ్రెంచ్‌ అకాడమీ ఆఫ్‌ సైన్సెస్‌లో చేరి 

డైరెక్టర్‌గా ఎదిగిన ఇతడు, మరో వైపు పన్నులు వసూలు 

చేసే కంపెనీని స్థాపించాడు. ఇన్ని వ్యాపకాల మధ్య కూడా 

పరిశోధనలు కొనసాగించడం విశేషం.

అప్పటి సిద్ధాంతాల ప్రకారం మండే వస్తువుల్లో 'ఫోజిస్టాన్‌' 

అనే పదార్థం ఉంటుందని నమ్మేవారు. దహనచర్యలో 

భాగంగా వస్తువులు ఆ పదార్థాన్ని 

కోల్పోతాయనుకునేవారు. లెవోషియర్‌ తన ప్రయోగాల 

ద్వారా గాలిలోని ఆక్సిజన్‌ వల్లనే దహనం 

సాధ్యమవుతుందని నిరూపించాడు. అలాగే గాలిలో ఏఏ 

వాయువులు కలిసి ఉంటాయో చాటి చెప్పాడు. ఆయనకు 

ముందు 2000 సంవత్సరాల నాటి నుంచే నీరనేది ఒక 

మూలకమని భావించేవారు. ఆ దశలో హైడ్రోజన్‌, ఆక్సిజన్‌ 

వాయువుల ద్వారా ప్రయోగశాలలో నీటిని తయారు చేసి 

లెవోషియర్‌ సంచలనం సృష్టించాడు. ఇంకా వజ్రాలనేవి 

కార్బన్‌ యొక్క స్ఫటిక రూపాలేనని నిరూపించాడు. 

తూనికలు, కొలతల విషయంలో ఉపయోగపడే మెట్రిక్‌ 

పద్ధతి రూపకర్త కూడా ఆయనే. ప్రయోగశాలలో రసాయన 

పదార్థాల చర్యలను, వాటి ఫలిత పదార్థాలను కచ్చితంగా 

కొలవడం ద్వారా 'ద్రవ్య నిత్యత్వ సూత్రం' (Law of 

Conservation of Mass) ఆవిష్కరణకు 

దోహదపడ్డాడు..

దహనచర్యపై తన సిద్ధాంతాన్ని జీవుల శ్వాసక్రియకు 

ఆపాదించడం ద్వారా జీవశాస్త్రంలో కూడా కొత్త వివరాలు 

చోటు చేసుకున్నాయి. ఆయన రచించిన 'ది ఎలిమెంటరీ 

ట్రీటైజ్‌ ఆన్‌ కెమిస్ట్రీ' ఓ ప్రామాణిక గ్రంథంగా

 గుర్తింపు పొందింది.

ఫ్రెంచి విప్లవం తర్వాత అధికారం చేపట్టిన ప్రభుత్వ 

అధికారుల్లో ఒకరు రాసిన రసాయన గ్రంథాన్ని పాఠ్య 

పుస్తకంగా అంగీకరించలేదన్న కక్షతో ఆయనపై తప్పుడు 

అభియోగాలు మోపి శిరచ్ఛేద శిక్ష విధించడం ఆ దేశ 

చరిత్రలో ఒక మాయని మచ్చ.

'ఆయన తల తీయించడానికి ఒక క్షణం పట్టింది కానీ, 

అలాంటి మరో తల రావాలంటే యుగాలు పడుతుంది' అని 

శాస్త్రరంగం నివాళులు పొందిన శాస్త్రవేత్త ఆయన.

అమెడో అవొగాడ్రో

సమగ్రమైన అధ్యయనం ద్వారా శాస్త్రవేత్త అవొగాడ్రో ఓ సిద్ధాంతాన్ని ప్రకటించాడు. అది ఆయన కాలంలో ఆదరణకు నోచుకోలేదు. తర్వాతి కాలంలో అదెంత కీలకమైనదో తెలుసుకున్న శాస్త్రవేత్తలు ఆయన పేరును ఓ స్థిరాంకానికి పెట్టి నివాళులు అర్పించారు. ఉపయోగపడుతున్న ఆ స్థిరాంకం 'అవగాడ్రో సంఖ్య'.

ఆయన పుట్టినరోజు -- 1776 ఆగస్టు 9న .


'విశ్వంలో ఒకే రకమైన పీడనం, ఉష్ణోగ్రతలు ఉండే సమాన ఘనపరిమాణం ఉన్న ఏ రెండు వాయువుల్లోనైనా సమాన సంఖ్యలో అణువులు ఉంటాయి'- ఇదే విజ్ఞానశాస్త్రంలో ప్రసిద్ధిపొందిన అవగాడ్రో నియమం (Avogadro Law). రసాయన శాస్త్రంలోను, వివిధ వాయువుల ధర్మాల నిర్ణయంలోను ఎంతో కీలకమైనదిగా ఈనాటికీ ఉపయోగపడుతున్న ఈ సిద్ధాంతాన్ని అవగాడ్రో 1811లో ప్రపంచానికి అందించాడు.

ఇటలీలోని ట్యూరిన్‌లో 1776 ఆగస్టు 9న న్యాయవాదుల కుటుంబంలో పుట్టిన అవగాడ్రో చురుకైన విద్యార్థి. పదహారేళ్లకే పట్టభద్రుడై, ఇరవై ఏళ్లకల్లా చర్చికి సంబంధించిన న్యాయశాస్త్రంలో డాక్టరేట్‌ సాధించాడు. న్యాయవాద వృత్తిని స్వీకరించి ఆర్థికంగా ఎదిగి సుఖవంతమైన జీవనంలో స్థిరపడినా సంతృప్తి చెందలేదు. తిరిగి భౌతిక, రసాయనిక, గణిత శాస్త్రాలను కొత్తగా అధ్యయనం చేయసాగాడు. ఇరవై నాలుగేళ్ల వయసులోనే విద్యుత్‌ రంగంలో ప్రయోగాలు చేశాడు. ఆపై రాయల్‌ కళాశాలలో ప్రొఫెసర్‌గా నియమితుడయ్యాడు.మూలకాల సాపేక్ష అణుభారాలను భాష్పసాంద్రతల నుంచి కనుగొనడం, వాయు సమ్మేళనాల్లో అణువుల నిష్పత్తిని కనుగొనడంలో ఈ సిద్ధాంతం ఉపయోగపడుతుంది. పరమాణువుల కలయిక వల్ల అణువులు ఏర్పడతాయని కూడా అవగాడ్రో ప్రతిపాదించగలిగాడు. అలాగే నీరు ఒక ఆక్సిజన్‌ పరమాణువు, రెండు హైడ్రోజన్‌ పరమాణువుల సంయోగంతో ఏర్పడుతుందని నిర్ధరించాడు. అయితే ఈయన సిద్ధాంతాలను అప్పట్లో ఎవరూ గుర్తించలేదు. ఆయన మరణించిన నాలుగేళ్లకు అణు, పరమాణు భారాల వివరణలో తలెత్తిన చిక్కుముడులను అవగాడ్రో నియమాన్ని అన్వయించుకోవడం ద్వారా శాస్త్రవేత్తలు అర్థం చేసుకోగలిగారు. అందుకు గుర్తింపుగా పదార్థంలోని ప్రాథమిక కణాలను లెక్కించే ప్రమాణమైన మోల్‌ (mole) సూచించే సంఖ్య (6023 తర్వాత 20 సున్నాలు)ను అవగాడ్రో సంఖ్యగా గుర్తించారు. డజను అనేది 12 సంఖ్యను సూచించినట్టే మోల్‌ అనేది ఈ పెద్ద సంఖ్యను సూచిస్తుంది. అలాగే చంద్రునిపై ఉండే ఓ క్రేటర్‌కి కూడా ఆయన పేరే పెట్టారు.