मोजमाप व एकके (Measurements and Units): KARTET, CTET, GPSTR, HSTR Physics Notes
1. प्रस्तावना
नमस्कार विद्यार्थी मित्रांनो! KARTET, CTET, GPSTR, HSTR आणि इतर शिक्षक भरती परीक्षांच्या सामान्य विज्ञान (General Science) आणि भौतिकशास्त्र (Physics) अभ्यासक्रमातील सर्वात मूलभूत आणि महत्त्वाचा घटक म्हणजे मोजमाप व एकके (Measurements and Units). विज्ञानाचा कोणताही घटक समजून घेण्यासाठी मोजमापाचे अचूक ज्ञान असणे आवश्यक आहे. या परिपूर्ण ब्लॉगपोस्टमध्ये आपण या घटकाचा परीक्षेच्या दृष्टिकोनातून सखोल अभ्यास करणार आहोत.
2. हा विषय परीक्षेसाठी का महत्त्वाचा आहे?
विज्ञान हा विषय मोजमापावर आधारित आहे. Physics (भौतिकशास्त्र) मधील कोणतेही सूत्र किंवा गणित सोडवताना Units (एकके) माहीत असणे अनिवार्य असते. KARTET, CTET आणि GPSTR परीक्षांमध्ये या घटकावर हमखास 1 ते 2 प्रश्न विचारले जातात. बहुतांश वेळा राशींचे वर्गीकरण (Scalar/Vector), SI Units आणि वैज्ञानिक उपकरणे यावर थेट प्रश्न येतात. हा पाया पक्का केल्यास पुढील सर्व Topics सोपे वाटतात.
3. विषयाची पार्श्वभूमी
प्राचीन काळी मोजमापासाठी मानवी शरीराच्या अवयवांचा वापर केला जात असे (उदा. वीत, पाऊल, हात). परंतु, प्रत्येकाच्या शरीराचे माप वेगळे असल्याने यात अचूकता नव्हती. व्यापारात आणि विज्ञानात एकवाक्यता आणण्यासाठी प्रमाणित मोजमाप पद्धतीची (Standard Measurement System) गरज निर्माण झाली. यातूनच 1960 मध्ये आंतरराष्ट्रीय स्तरावर SI System (Systeme International) स्वीकारण्यात आली.
4. सविस्तर माहिती
A) Physical Quantity (भौतिक राशी)
ज्या राशींचे अचूक मोजमाप करता येते, त्यांना Physical Quantities (भौतिक राशी) म्हणतात.
Examples (उदाहरणे): Length (लांबी), Mass (वस्तुमान), Time (काळ), Force (बल).
B) Types of Physical Quantities (भौतिक राशींचे प्रकार)
भौतिक राशींचे प्रामुख्याने दोन प्रकार पडतात:
- 1. Fundamental Quantities (मूलभूत राशी): ज्या भौतिक राशी मोजण्यासाठी इतर कोणत्याही राशींवर अवलंबून राहावे लागत नाही, त्यांना मूलभूत राशी म्हणतात. निसर्गात एकूण 7 मूलभूत राशी आहेत.
- 2. Derived Quantities (साधित राशी): ज्या राशी दोन किंवा अधिक मूलभूत राशींचा वापर करून तयार केल्या जातात, त्यांना साधित राशी म्हणतात. (उदा. वेग, घनता, क्षेत्रफळ).
C) Scalar and Vector Quantities (अदिश आणि सदिश राशी)
- Scalar Quantity (अदिश राशी): ज्या राशी व्यक्त करण्यासाठी फक्त Magnitude (परिमाण/मूल्य) ची गरज असते, Direction (दिशा) ची नाही.
Examples: Mass (वस्तुमान), Temperature (तापमान), Distance (अंतर), Speed (चाल). - Vector Quantity (सदिश राशी): ज्या राशी व्यक्त करण्यासाठी Magnitude (परिमाण) आणि Direction (दिशा) या दोन्हींची गरज असते.
Examples: Displacement (विस्थापन), Velocity (वेग), Force (बल), Acceleration (त्वरण).
D) Systems of Units (एककांच्या पद्धती)
- 1. CGS System: Centimeter, Gram, Second.
- 2. FPS System: Foot, Pound, Second (ब्रिटिश पद्धत).
- 3. MKS System: Meter, Kilogram, Second.
- 4. SI System (1960): MKS पद्धतीचे आधुनिक आणि आंतरराष्ट्रीय रूप.
5. आवश्यक ठिकाणी तक्ते (Tables)
Table 1: 7 Fundamental SI Units (7 मूलभूत राशी आणि त्यांची SI एकके)
| Physical Quantity (भौतिक राशी) | SI Unit (SI एकक) | Symbol (चिन्ह) |
|---|---|---|
| Length (लांबी) | Meter (मीटर) | m |
| Mass (वस्तुमान) | Kilogram (किलोग्रॅम) | kg |
| Time (काळ) | Second (सेकंद) | s |
| Temperature (तापमान) | Kelvin (केल्विन) | K |
| Electric Current (विद्युत धारा) | Ampere (अम्पिअर) | A |
| Luminous Intensity (प्रकाश तीव्रता) | Candela (कंडेला) | cd |
| Amount of Substance (पदार्थाची मात्रा) | Mole (मोल) | mol |
Table 2: Difference between Scalar and Vector (अदिश आणि सदिश राशींमधील फरक)
| Scalar Quantity (अदिश राशी) | Vector Quantity (सदिश राशी) |
|---|---|
| फक्त Magnitude (परिमाण) असते. | Magnitude (परिमाण) आणि Direction (दिशा) दोन्ही असते. |
| सामान्य गणिताच्या नियमाने बेरीज/वजाबाकी शक्य. | सदिश बीजगणिताच्या (Vector Algebra) नियमांचा वापर होतो. |
| उदा. Mass (वस्तुमान), Work (कार्य) | उदा. Velocity (वेग), Force (बल) |
6. आवश्यक सूत्रे (Formula Box)
- Area (क्षेत्रफळ) = Length (लांबी) × Breadth (रुंदी)
- Volume (आकारमान) = Length (लांबी) × Breadth (रुंदी) × Height (उंची)
- Density (घनता) = Mass (वस्तुमान) / Volume (आकारमान)
- Speed (चाल) = Distance (अंतर) / Time (काळ)
- Velocity (वेग) = Displacement (विस्थापन) / Time (काळ)
- Force (बल) = Mass (वस्तुमान) × Acceleration (त्वरण)
7. आवश्यक आकृत्या किंवा Diagram Suggestions
ब्लॉग पोस्टमध्ये अधिक आकर्षकतेसाठी खालील Diagrams समाविष्ट करा:
- The 7 Base SI Units Chart: एक वर्तुळाकार आकृती ज्यामध्ये 7 मूलभूत राशी आणि त्यांचे SI Units दाखवले आहेत.
- Vernier Caliper & Screw Gauge: सूक्ष्म लांबी मोजणाऱ्या उपकरणांचे सुबक चित्र.
- Scalar vs Vector Illustration: एक गाडी जी फक्त 50 km/hr (Speed – Scalar) ने जात आहे, आणि दुसरी गाडी जी 50 km/hr ने North (उत्तर दिशेला) जात आहे (Velocity – Vector).
8. महत्त्वाच्या व्याख्या (Important Definitions)
- Measurement (मोजमाप): अज्ञात राशीची ज्ञात आणि प्रमाणित राशीसोबत तुलना करण्याच्या प्रक्रियेला मोजमाप म्हणतात.
- Unit (एकक): कोणत्याही भौतिक राशीचे मोजमाप करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्रमाणित प्रमाणाला (Standard Reference) एकक म्हणतात.
- Light Year (प्रकाशवर्ष): प्रकाशाने निर्वात पोकळीत एका वर्षात पार केलेल्या अंतराला प्रकाशवर्ष म्हणतात. (1 Light Year = 9.46 x 10^15 m). हे Distance (अंतर) मोजण्याचे एकक आहे, Time (काळ) मोजण्याचे नाही.
9. महत्त्वाचे वैज्ञानिक (Important Scientists)
- Lord Kelvin (लॉर्ड केल्विन): यांनी Absolute Zero Temperature (परम शून्य तापमान) ची संकल्पना मांडली. त्यांच्या सन्मानार्थ तापमानाच्या SI एककाला Kelvin हे नाव दिले आहे.
- Isaac Newton (आयझॅक न्यूटन): बल आणि गतीचे नियम मांडले. Force (बल) चे SI एकक Newton (N) आहे.
- Blaise Pascal (ब्लेज पास्कल): दाबाचे (Pressure) नियम स्पष्ट केले. Pressure चे SI एकक Pascal (Pa) आहे.
10. दैनंदिन जीवनातील उपयोग (Daily Life Applications)
- Groceries (किराणा): आपण दुकानातून साखर किंवा तांदूळ आणताना Mass (वस्तुमान) मोजण्यासाठी Kilogram (kg) चा वापर करतो.
- Travel (प्रवास): वाहनांचा वेग मोजण्यासाठी Speedometer मध्ये km/hr हे एकक वापरले जाते.
- Health (आरोग्य): शरीराचे Temperature (तापमान) मोजण्यासाठी थर्मामीटरमध्ये Fahrenheit (°F) किंवा Celsius (°C) चा वापर केला जातो.
11. परीक्षेसाठी महत्त्वाचे मुद्दे (Exam Focus Box)
- Astronomical Unit (AU), Light Year आणि Parsec ही खगोलशास्त्रीय Distance (अंतर) मोजण्याची एकके आहेत.
- Parsec हे अंतर मोजण्याचे सर्वात मोठे एकक आहे. (1 Parsec = 3.26 Light Years).
- Temperature (तापमान) चे SI एकक Celsius नाही, तर Kelvin (K) आहे.
- Weight (वजन) ही Vector Quantity (सदिश राशी) आहे आणि तिचे SI एकक Newton (N) आहे (Kilogram नाही).
12. लक्षात ठेवण्यासाठी Tricks / Mnemonics
मराठी ट्रिक: बहुतांश Vector (सदिश) राशींच्या नावात ‘व’ किंवा ‘ब’ अक्षर येते.
उदा. वेग (Velocity), विस्थापन (Displacement), बल (Force), त्वरण (Acceleration), संवेग (Momentum).
(अपवाद: वस्तुमान आणि विद्युत धारा – या अदिश राशी आहेत).
English Trick for 7 Fundamental Units:
“My Little Time Teaches Every Learner About”
- M = Mass
- L = Length
- T = Time
- T = Temperature
- E = Electric Current
- L = Luminous Intensity
- A = Amount of Substance
13. KARTET, CTET, GPSTR, HSTR, PST मध्ये वारंवार विचारले जाणारे मुद्दे (PYQ Based Facts)
- Plane Angle (समतल कोन) चे एकक: Radian (rad).
- Solid Angle (घन कोन) चे एकक: Steradian (sr).
- Electric Current (विद्युत धारा) मोजण्याचे उपकरण: Ammeter (ॲमीटर).
- Atmospheric Pressure (वातावरणीय दाब) मोजण्याचे एकक: Bar किंवा Pascal.
- CTET मध्ये हमखास विचारला जाणारा प्रश्न: Light Year हे कशाचे एकक आहे? (उत्तर: Distance / अंतर).
14. 20 Expected MCQs उत्तरांसह
15. 25 एक गुणांचे प्रश्न (One-Liner Questions)
16. 10 True / False प्रश्न (बरोबर की चूक)
- Mass (वस्तुमान) आणि Weight (वजन) या दोन्ही समान राशी आहेत. (उत्तर: False / चूक)
- Light Year हे अंतर मोजण्याचे एकक आहे. (उत्तर: True / बरोबर)
- CGS पद्धतीत लांबी मीटरमध्ये मोजतात. (उत्तर: False / चूक)
- Work (कार्य) ही Scalar Quantity (अदिश राशी) आहे. (उत्तर: True / बरोबर)
- Temperature चे SI एकक Celsius आहे. (उत्तर: False / चूक)
- Force (बल) ही सदिश (Vector) राशी आहे. (उत्तर: True / बरोबर)
- 1960 मध्ये SI एकक पद्धतीचा जागतिक स्तरावर स्वीकार झाला. (उत्तर: True / बरोबर)
- Luminous Intensity चे एकक Mole आहे. (उत्तर: False / चूक)
- वेग (Velocity) आणि चाल (Speed) यांची SI एकके समान (m/s) असतात. (उत्तर: True / बरोबर)
- 1 Parsec हे Light Year पेक्षा लहान असते. (उत्तर: False / चूक)
17. 5 Match the Following (जोड्या लावा)
| गट अ (Physical Quantity) | गट ब (SI Unit) |
|---|---|
| 1. Force (बल) | a. Pascal (Pa) |
| 2. Work (कार्य) | b. Watt (W) |
| 3. Pressure (दाब) | c. Joule (J) |
| 4. Power (शक्ती) | d. Newton (N) |
| 5. Current (विद्युत धारा) | e. Ampere (A) |
उत्तरे: 1-d, 2-c, 3-a, 4-b, 5-e.
18. 5 Fill in the Blanks (रिकाम्या जागा भरा)
- 1 Light Year = 9.46 x _______ m. (उत्तर: 10^15)
- ________ ही एक सदिश (Vector) राशी आहे. (पर्याय: Mass / Velocity). (उत्तर: Velocity)
- MKS पद्धतीत ‘K’ म्हणजे ________ होय. (उत्तर: Kilogram)
- पदार्थाची मात्रा (Amount of Substance) मोजण्यासाठी ________ हे एकक वापरतात. (उत्तर: Mole)
- विमानाची उंची मोजण्यासाठी ________ या उपकरणाचा वापर करतात. (उत्तर: Altimeter)
19. Quick Revision Table
| Concept (संकल्पना) | Definition (थोडक्यात व्याख्या) | Formula (सूत्र) | SI Unit |
|---|---|---|---|
| Speed (चाल) | एकक काळातील पार केलेले अंतर | Distance / Time | m/s |
| Velocity (वेग) | एकक काळातील झालेले विस्थापन | Displacement / Time | m/s |
| Acceleration (त्वरण) | वेगातील बदलाचा दर | Change in Velocity / Time | m/s^2 |
| Density (घनता) | एकक आकारमानातील वस्तुमान | Mass / Volume | kg/m^3 |
| Force (बल) | वस्तुमान आणि त्वरण यांचा गुणाकार | Mass × Acceleration | Newton (N) |
20. Timeline (कालक्रम – एककांचा विकास)
- 1799: फ्रान्समध्ये पहिल्यांदा Metric System (मेट्रिक पद्धत) ची सुरुवात झाली.
- 1832: कार्ल गॉस यांनी सेकंद, मिलिमीटर आणि मिलिग्रॅम वर आधारित पद्धत सुचवली.
- 1874: CGS (Centimeter, Gram, Second) पद्धतीचा औपचारिक स्वीकार.
- 1889: MKS पद्धतीची शिफारस.
- 1960: 11 व्या जनरल कॉन्फरन्समध्ये SI System ला अधिकृत आंतरराष्ट्रीय मान्यता मिळाली.
- 2019: SI बेस युनिट्सच्या (विशेषतः किलोग्रॅमच्या) व्याख्येत वैश्विक स्थिरकांवर (Universal Constants) आधारित आधुनिक बदल करण्यात आले.
21. विद्यार्थ्यांच्या सामान्य चुका (Common Mistakes)
- Mass आणि Weight मध्ये गोंधळ: विद्यार्थी बऱ्याचदा वजन (Weight) Kilogram मध्ये सांगतात. वस्तुमान (Mass) kg मध्ये असते, तर वजन (Weight) हे गुरुत्वीय बल असल्याने ते Newton (N) मध्ये असते.
- Light Year म्हणजे काळ समजणे: नावात ‘Year’ असल्याने विद्यार्थ्यांना वाटते की हे वेळ मोजण्याचे एकक आहे, पण ते खगोलीय ‘अंतर’ (Distance) मोजण्याचे एकक आहे.
- CGS आणि SI युनिट्सची सरमिसळ: गणिते सोडवताना विद्यार्थी लांबी cm मध्ये आणि वस्तुमान kg मध्ये ठेवून सूत्र सोडवतात. सर्व Values एकाच पद्धतीत (SI) कन्व्हर्ट करणे अनिवार्य आहे.
22. Smart Study Tips
- Flashcards बनवा: 7 मूलभूत राशी आणि त्यांच्या SI युनिट्सचे Flashcards तयार करून भिंतीवर लावा.
- Dimensional Analysis (मितीय विश्लेषण): सूत्र पाठ करण्यापेक्षा साधित राशींचे (Derived Quantities) डायमेन्शन्स काढायला शिका.
- Prefixes पाठ करा: Milli (10^-3), Micro (10^-6), Nano (10^-9) आणि Kilo (10^3), Mega (10^6) यांचा तक्ता सतत नजरेसमोर ठेवा.
23. सारांश
मोजमाप आणि एकके हा विज्ञान विषयाचा पाया आहे. भौतिक राशींचे मूलभूत (Fundamental) आणि साधित (Derived) असे दोन प्रकार पडतात. जगातील सर्व वैज्ञानिक संशोधनात सुसूत्रता आणण्यासाठी 1960 मध्ये SI System (आंतरराष्ट्रीय एकक पद्धत) लागू करण्यात आली. तसेच राशींचे दिशा आणि परिमाणावरून Scalar आणि Vector असे वर्गीकरण केले जाते.
24. निष्कर्ष
कोणतीही स्पर्धा परीक्षा, मग ती KARTET असो वा CTET, या घटकावर प्रश्न हमखास येतात. विशेषतः SI Units, Light Year, आणि Scalar/Vector ओळखणे यावर जास्त भर असतो. या नोट्समधील तक्ते आणि सूत्रे व्यवस्थित पाठ केल्यास या प्रकरणावरील तुमचा एकही गुण (Mark) जाणार नाही.
25. FAQ (Frequently Asked Questions)
- Measurement (मोजमाप) म्हणजे काय?
अज्ञात राशीची ज्ञात प्रमाणित राशीसोबत तुलना करणे म्हणजे मोजमाप होय. - Physical Quantities चे किती प्रकार आहेत?
प्रामुख्याने दोन: Fundamental Quantities (मूलभूत राशी) आणि Derived Quantities (साधित राशी). - SI System चा फुल फॉर्म काय आहे?
Systeme International d’Unites (International System of Units). - Light Year म्हणजे काय?
प्रकाशाने निर्वात पोकळीत 1 वर्षात कापलेले अंतर (Distance) म्हणजे Light Year. - Scalar आणि Vector मध्ये मुख्य फरक काय?
Scalar मध्ये फक्त Magnitude (मूल्य) असते, तर Vector मध्ये Magnitude आणि Direction (दिशा) दोन्ही असतात. - तापाच्या मोजमापासाठी SI एकक वापरतात का?
नाही, तापमानाचे SI एकक Kelvin आहे, पण दैनंदिन जीवनात क्लिनिकल थर्मामीटरमध्ये Fahrenheit (°F) वापरतात. - Parsec म्हणजे काय?
हे खगोलशास्त्रातील अंतर मोजण्याचे सर्वात मोठे एकक आहे. (1 Parsec = 3.26 Light Years). - वस्तुमान (Mass) आणि वजन (Weight) सारखेच असते का?
नाही. वस्तुमान सगळीकडे समान असते, पण वजन गुरुत्वाकर्षणानुसार बदलते. - MKS आणि SI पद्धतीत काय फरक आहे?
SI पद्धत ही MKS पद्धतीचीच अद्ययावत आणि विस्तारित आवृत्ती आहे, ज्यात 7 मूलभूत राशींचा समावेश आहे. - विद्युत धारा (Current) मोजण्याचे एकक काय आहे?
विद्युत धारेचे SI एकक Ampere (A) हे आहे.
📌 KARTET | CTET | GPSTR | HSTR | PST Quick Revision Notes
- 1. निसर्गात 7 Fundamental Quantities (मूलभूत राशी) आहेत.
- 2. Length, Mass, Time, Temperature, Current, Luminous Intensity आणि Amount of Substance या 7 मूलभूत राशी आहेत.
- 3. Temperature चे SI एकक Kelvin (K) आहे (Celsius नाही).
- 4. Amount of Substance मोजण्यासाठी Mole (mol) वापरतात.
- 5. Scalar (अदिश) राशींना फक्त Magnitude (परिमाण) असते (उदा. Speed, Mass).
- 6. Vector (सदिश) राशींना Magnitude आणि Direction (दिशा) दोन्ही असतात (उदा. Velocity, Force).
- 7. Weight (वजन) ही Vector Quantity आहे.
- 8. Mass (वस्तुमान) ही Scalar Quantity आहे.
- 9. Light Year हे Distance (अंतर) मोजण्याचे एकक आहे.
- 10. 1 Light Year = 9.46 x 10^15 Meter.
- 11. Parsec हे अंतर मोजण्याचे सर्वात मोठे एकक आहे (1 Parsec = 3.26 Light Years).
- 12. MKS म्हणजे Meter, Kilogram, Second.
- 13. CGS म्हणजे Centimeter, Gram, Second.
- 14. Force (बल) चे SI एकक Newton (N) आणि CGS एकक Dyne आहे.
- 15. Work (कार्य) आणि Energy (ऊर्जा) चे SI एकक Joule (J) आहे.
- 16. Pressure (दाब) चे SI एकक Pascal (Pa) आहे.
- 17. 1 Newton = 10^5 Dyne.
- 18. 1 Joule = 10^7 Erg.
- 19. Power (शक्ती) चे एकक Watt (W) आहे.
- 20. Plane Angle (समतल कोन) Radian मध्ये मोजतात.
- 21. Solid Angle (घन कोन) Steradian मध्ये मोजतात.
- 22. Electric Current (विद्युत धारा) Ampere मध्ये मोजतात.
- 23. Frequency (वारंवारता) चे एकक Hertz (Hz) आहे.
- 24. 1 Micro-meter = 10^-6 m.
- 25. 1 Nano-meter = 10^-9 m.
🖥️ GPSTR EXAM SYLLABUS and MCQs
💻 विषय – संगणक साक्षरता (अभ्यासक्रम) 🖱️ संगणक साक्षरता GPSTR Previous Year Exam Pattern Mcqs-1 🖱️ संगणक साक्षरता GPSTR Previous Year Exam Pattern Mcqs-2 🖱️ संगणक साक्षरता सराव प्रश्न भाग-1 🖱️ संगणक साक्षरता सराव प्रश्न भाग-2 🖱️ संगणक साक्षरता सराव प्रश्न भाग-3 🖱️ संगणक साक्षरता सराव प्रश्न भाग-4📚 GPSTR | KARTET | CTET | HSTR इतिहास स्पेशल
स्पर्धा परीक्षांची तयारी करणाऱ्या सर्व शिक्षक व उमेदवारांसाठी इतिहास विषयाचे संपूर्ण अभ्यास साहित्य एका ठिकाणी!
- ✅ सविस्तर Notes
- ✅ Chapter-wise MCQs
- ✅ Mock Tests
- ✅ महत्त्वाचे मुद्दे व परीक्षा-केंद्रित माहिती


