न्यूटनचा नियम

• कथा : प्रा. देवबा पाटील

‘इतर फटाक्यात दारू अशा रीतीने ठासून भरलेली असते की, त्या दारूचा एकदम स्फोट व्हावा. म्हणून फटाका वर न उडता त्याचा जागेवरच स्फोट होतो.’ संदीपनेच सांगितले.

दीपा व संदीप हे दोघे बहीण-भाऊ खूप जिज्ञासू होते. ते एके दिवशी नुकतेच आपल्या भारत देशाच्या अवकाश अंतराळ केंद्राने अवकाशात आपले एक यान सोडले होते. त्यासंदर्भात त्यांच्या गप्पा सुरू होत्या. एवढ्यात तेथे त्यांच्या शेजारचा कॉलेजमध्ये विज्ञान शाखेत शिकत असाणारा प्रज्वल आला. तोही त्यांच्या गप्पांत सामील झाला. अवकाशयान आकाशात कसे सोडतात म्हणजे प्रक्षेपित करतात दादा? दीपाने विचारले.

अवकाशयान किंवा उपग्रह हे पृथ्वीवरून उपग्रहवाहक वाहनाच्या अर्थात अग्निबाणाच्या म्हणजे रॉकेटच्या साहाय्याने आकाशात प्रक्षेपित करतात. तुमच्या न्यूटनच्या गतीविषयक नियमांवर उपग्रहांचे प्रक्षेपण अवलंबून असते. प्रज्वल म्हणाला.

‘हा अग्निबाण म्हणजे दिवाळीत आपण जो अग्निबाणाचा फटाका उडवतो तसा असतो का?’ संदीपने विचारले.

‘तसा नाही, पण त्याच्या कार्यासारखेच ह्याचे कार्य असते. तुम्हाला माहीत आहे का त्याचे कार्य?’ प्रज्वलने विचारले.

‘हो, आम्ही पुस्तकात वाचले आहे.’ दोघांनीही आनंदाने उत्तर दिले.

‘सांगा बरं.’ प्रज्वलने त्यांना महिती सांगण्यासाठी प्रोत्साहित केले.

दीपा सांगू लागली, ‘दिवाळीचा शोभेचा अग्निबाण हा एक लंबगोल आकाराची पातळ पत्र्याची लहानशी डबी असते. त्या डबीला खालच्या बाजूस एक बारीकसे छिद्र असते. त्या अग्निबाणात शोभेची दारू अशाप्रकारे ठासून भरलेली असते की, तिचा एकदम स्फोट न होता ती सावकाश व जास्त वेळ जळावी. तीत कोळसा पूड, गंधक आणि सोरा म्हणजे सोडियम किंवा पोटॅशियम नायट्रेट असते. दारूवर ठिणगी पडताच सो­यातील ऑक्सिजन वेगळा होतो व तो गंधकाशी नि कोळशातील कार्बनशी संयोग पावतो. या रासायनिक प्रक्रियेत कार्बन डायॉक्साइड व सल्फर डायॉक्साइड हे वायू निर्माण होतात. तसेच खूप मोठ्या प्रमाणात उष्णताही निर्माण होते.’

‘ताई पुढचे मी सांगू का?’ संदीपने विचारले.

‘हो, हो. सांग ना?’ दीपाने त्याला प्रोत्साहन
देत म्हटले.

‘ह्या उष्णतेमुळे तेथील वायूंचे तापमान खूप वाढते आणि त्या बाणाच्या पोटात मोठा दाब निर्माण होतो. त्या दाबामुळे बाणाच्या खालच्या बाजूस असलेल्या छिद्रावाटे हे तप्त वायू खूप वेगाने बाहेर पडतात. त्या वायूंच्या झोताच्या धक्क्याने म्हणजेच प्रतिक्रियेने बाण विरुद्ध म्हणजे वरच्या दिशेने उडतो’ असे संदीपने सांगितले.

‘दिवाळीत तुम्ही इतर फटाके फोडता ते असेच असतात का?’ प्रज्वलने मुद्दामहून विचारले.

संदीप म्हणाला, ‘इतर फटाक्यात दारू अशा रीतीने ठासून भरलेली असते की त्या दारूचा एकदम स्फोट व्हावा. म्हणून फटाका वर न उडता त्याचा जागेवरच स्फोट होतो.’ संदीपनेच सांगितले.

‘बरोबर. मग तर तुम्हाला अग्निबाणाची माहिती पटकन समजेल. हा अग्निबाण न्यूटनच्या गतीच्या तिसऱ्या नियमानुसार कार्य करतो.’ प्रज्वलचे वाक्य मध्येच तोडीत दीपा म्हणाली, ‘क्रिया व प्रतिक्रिया ह्या एकसमान व एकमेकांच्या उलट असतात. तोच आहे ना हा न्यूटनचा गतीचा तिसरा नियम?’

तिचे वाक्य पूर्ण होत नाही तोच संदीप म्हणाला, ‘आपण जेव्हा एखादी वस्तू ढकलतो तेव्हा ती वस्तूसुद्धा आपणास तेवढ्याच ताकदीने विरुद्ध दिशेने ढकलत असते. बरोबर ना ताई?’

‘अरे व्वा! तुम्ही दोघेही बहीण-भाऊ तर खरोखरच खूप अभ्यासू, फारच हुशार व बरेच माहीतगार आहात.’ प्रज्वल म्हणाला, ‘तोच हा नियम. मग सांगा बरे ह्या नियमाचे तुम्हाला माहीत असलेले एखादे उदाहरण?’ प्रज्वलने विचारले.

‘जहाज चालू झाले की, त्याच्या पंख्यामुळे ते जोरजोरात पाणी मागे लोटते व त्यामुळे होणा­ऱ्या प्रतिक्रियेमुळे जहाज पुढे लोटले जाते.’ संदीप म्हणाला.

‘तसेच विमानाचा समोरच्या तोंडावरचा पंखा गरगर फिरू लागला की, तो हवेला खाली ढकलतो. त्या खाली ढकललेल्या हवेच्या प्रतिक्रियेमुळे विमान वरवर चढत जाते. विमानाच्या पंखांना अनेक पाती असतात. ही पाती खालच्या हवेवर दाब निर्माण करतात आणि विमानाला हवेत तरंगायला मदत करतात. त्याचवेळी विमानाच्या दोन्ही बाजूस तिरकस बसवलेले पंखे हवेला मागे रेटतात व त्या प्रतिक्रियेमुळे विमान पुढे पुढे जाते. तर असे हे तरंगणारे विमान हवेला मागे सारून पुढे जाते.’ दीपाने सांगितले.

‘शाब्बास मुलांनो, मुलांना शाबासकी देत प्रज्वल पुढे सांगू लागला, अशाच प्रकारे इंधन पेटवल्यावर ज्वलनातून निर्माण झालेल्या उष्ण वायूंच्या मागे फेकलेल्या जोराच्या झोताने पुढे जाणा­ऱ्या वाहनास अग्निबाण किंवा रॉकेट अथवा सॅटेलाईट लॉचिंग व्हेईकल (एस.एल.व्ही.) म्हणतात. या अग्निबाणाची उंची ६० ते ९० मीटर असते.’

‘मुलांनो, आता तुम्ही घरात जा व थोडा नाश्ता करा.’ प्रज्वल म्हणाला. तो उठून चालू लागला आणि दीपा व संदीपही आपल्या घरात गेले.