স্থিরতরল চাপ

যেকোনো তরল যত গভীরে যাবেন তত জোরে ঠেলে, কারণ বেশি গভীরতায় আপনার ওপরে তত বেশি তরল জমে তার ওজন যোগ করে। এই চাপ নির্ভর করে কেবল আপনি কত গভীরে আছেন ও তরলটি কী — পাত্র চওড়া, সরু বা অদ্ভুত আকৃতির কিছু যায় আসে না।

সূত্র

P = ρ · g · h

• P — চাপ (Pa): সেই গভীরতায় তরল যে অতিরিক্ত চাপ দেয়
• ρ — ঘনত্ব (kg/m³): তরলের প্রতি ঘনমিটারে কত ভর থাকে
• g — মহাকর্ষীয় ত্বরণ (m/s²): অভিকর্ষ কতটা জোরে টানে, পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছে প্রায় 9.8
• h — গভীরতা (m): তরলের পৃষ্ঠ থেকে আপনি কত নিচে

সমাধান করা উদাহরণ

পানির ঘনত্ব 1000 কেজি/ঘনমিটার। অভিকর্ষ 9.8 ধরে 0.5 মিটার পানি কত চাপ যোগ করে?

• ρ = 1000 kg/m³
• g = 9.8 m/s²
• h = 0.5 m

1. P = ρ · g · h
2. P = 1000 kg/m³ · 9.8 m/s² · 0.5 m

P = 4900 Pa

নিজেকে পরীক্ষা করুন

যেখানে এটি দেখবেন

কংক্রিটের মাধ্যাকর্ষণ-বাঁধ তার ভিতের দিকে ওপরের চেয়ে অনেক বেশি পুরু করে বানানো হয়, কারণ পানি যত গভীরে যায় তত জোরে ঠেলে — প্রতি 10 মিটার পানির গভীরতা প্রায় 98000 প্যাসকেল চাপ যোগ করে, প্রায় এক গোটা অতিরিক্ত বায়ুমণ্ডলের সমান। একজন ডাইভার অন্য কিছু টের পাওয়ার অনেক আগেই এই নিয়মটিকে কানের ব্যথা হিসেবে অনুভব করেন: পুলে মাত্র কয়েক মিটার নেমে গেলেই কানের পর্দায় বাড়তি চাপ টের পাওয়া যায়।

সাধারণ ভুল

স্বাভাবিক অনুমান হলো, চওড়া পানির স্তম্ভ তলায় বেশি জোরে ঠেলবে — ওপরে তো বেশি পানির ওজন চাপছে। অথচ সত্য হলো, নির্দিষ্ট গভীরতায় চাপ চওড়া টাবে আর একই উচ্চতা পর্যন্ত ভরা সরু নলে একদম একই থাকে: P = ρ · g · h সূত্রে কোনো চওড়া নেই, পাত্রের আকৃতি নেই, মোট আয়তনও নেই। দ্বিতীয় ভুল হলো ভাবা যে চাপ গভীরতার বর্গের সাথে বাড়ে — আসলে এটি সরলরৈখিকভাবে বাড়ে, তাই গভীরতা দ্বিগুণ হলে চাপও ঠিক দ্বিগুণ হয়।

এটি কীভাবে সংযুক্ত

এই ঠেলা দেয় ওপরে জমে থাকা তরলের ওজনই — সেই একই অভিকর্ষ যা মুক্ত পতন নিয়ন্ত্রণ করে, সে-ই এখন নিচের দিকের সাথে পাশের দিকেও চাপ দিচ্ছে। এটিই গোটা প্রবাহী অধ্যায়ের ভিত্তি: প্যাসকেলের নীতি জানতে চায় এমন চাপ কোনো আবদ্ধ তরলে প্রয়োগ করে চেপে ধরলে কী হয়, আর আর্কিমিডিসের নীতি বেরিয়ে আসে কোনো বস্তুর নিচের অংশ ও ওপরের অংশের গভীরতার পার্থক্য থেকে।

ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশন চেষ্টা করুন

• ইউ-টিউব ম্যানোমিটার

সম্পর্কিত ধারণা

• বার্নুলির নীতি
• প্যাসকেলের নীতি