आर्किमिडिजको सिद्धान्त: उत्प्लावन बल र विस्थापित तरल
फलाम, एल्युमिनियम र काठका टुक्रालाई Spring balance मा झुन्ड्याएर पानी, नुनपानी र मट्टितेलमा डुबाउनुहोस्। तौलमा आएको कमीलाई पोखिएको तरलको तौलसँग तुलना गर्नुहोस्।
मूल अवधारणा
तरलमा भएको वस्तुले आफूले विस्थापित गरेको तरलको तौलबराबर उत्प्लावन बल अनुभव गर्छ (आर्किमिडिजको सिद्धान्त); वस्तुको घनत्व तरलको भन्दा बढी भए यो डुब्छ र कम भए तैरिन्छ, र तैरिँदा आफ्नै तौलबराबर तरल विस्थापित गर्छ
पाठ: चाप
पानीमा ढुङ्गा हलुका लाग्छ। तरलले यसलाई चारैतिरबाट थिच्छ, र गहिराइसँगै चाप: कुनै क्षेत्रफलमा कति बलले थिच्छ। धारिलो चक्कुको धारमा चाप धेरै हुन्छ। सबै मुख्य शब्द बढ्ने भएकाले तलबाटको धक्का माथिबाटको भन्दा ठूलो हुन्छ। यो फरकलाई उत्प्लावन बल: धकेल्नु वा तान्नु। बलले वस्तुलाई चलाउन, रोक्न वा मोड्न सक्छ। सबै मुख्य शब्द (Upthrust) भनिन्छ। आर्किमिडिजले उत्प्लावन बल वस्तुले विस्थापित गरेको तरलको तौलबराबर हुन्छ भनी पत्ता लगाए। त्यसैले तरलभित्र Spring balance ले कम देखाउँछ: देखिने तौल: कुनै वस्तुमाथि गुरुत्वाकर्षणको तान, न्युटनमा नापिन्छ। चन्द्रमामा कम हुन्छ। सबै मुख्य शब्द = वास्तविक तौल − उत्प्लावन बल। वस्तुको घनत्व: कुनै ठाउँमा कति पिण्ड खाँदिएको छ। पानीभन्दा कम घनत्व भएका कुरा तैरिन्छन्। सबै मुख्य शब्द तरलको भन्दा बढी भए यो डुब्छ; कम भए तैरिन्छ, र त्यतिबेला आफ्नै तौलबराबर तरल मात्र विस्थापित गर्छ (तैरिने नियम)। विस्थापित तरल भरिएको भाँडोबाट पोखिएर नाप्ने सिलिन्डरमा जान्छ, त्यसैले तपाईं त्यसलाई नाप्न सक्नुहुन्छ।
के सिक्नुहुनेछ
- आर्किमिडिजको सिद्धान्त र तैरिने नियम भन्नुहोस्।
- हावाको तौल र देखिने तौलबाट उत्प्लावन बल निकाल्नुहोस्।
- घनत्व प्रयोग गरेर वस्तु किन डुब्छ वा तैरिन्छ व्याख्या गर्नुहोस्।
- तरलको घनत्वले उत्प्लावन बल कसरी बदल्छ व्याख्या गर्नुहोस्।
सुरु गर्नुअघि
- घनत्व = पिण्ड ÷ आयतन र तौल = पिण्ड × g भन्ने थाहा हुनुपर्छ।
सामग्री
- फलाम, एल्युमिनियम र काठका टुक्रा, पानी, नुन, मट्टितेल
उपकरण
- Spring balance, पोखिने भाँडो (Overflow can), नाप्ने सिलिन्डर
विधि
- 100 cm³ को फलामको टुक्रा पानीमा डुबाएर Record गर्नुहोस्।
- 50 cm³ र 200 cm³ को फलामको टुक्रासँग Record गर्नुहोस्।
- 100 cm³ को फलामको टुक्रा नुनपानी र मट्टितेलमा Record गर्नुहोस्।
- काठको टुक्रा पानीमा Record गर्नुहोस्।
यो Simulation लाई कसरी सरल बनाइएको छ
- g = 9.8 N/kg; घनत्व फलाम 7.9, एल्युमिनियम 2.7 र काठ 0.6 g/cm³ छ।
- तरलको घनत्व पानी 1.0, नुनपानी 1.2 र मट्टितेल 0.8 g/cm³ छ।