U-টিউব ম্যানোমিটার: উচ্চতা থেকে চাপ-পার্থক্য
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি U-আকৃতির টিউবে দুই পাশে ভিন্ন উচ্চতায় পানি, দুই মাথাই বাতাসে খোলা। দুই স্তম্ভের মধ্যে চাপ-পার্থক্য কী নির্ধারণ করে?
- চাপ-পার্থক্য টিউবে পানির মোট পরিমাণের ওপর নির্ভর করে।
- দুই পাশই বাতাসে খোলা থাকলে কোনো চাপ-পার্থক্য নেই।
- চাপ-পার্থক্য কেবল দুই পাশের উচ্চতা-পার্থক্যের ওপর নির্ভর করে।
2 · প্রস্তুতি
- fluid-utube প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। U-টিউবের বাম ও ডান পাশে ভিন্ন স্তরে পানি।
- চাপ-পার্থক্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে বাম ও ডান পানির উচ্চতা সেট করুন এবং চাপ-পার্থক্য পাঠ রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| বাম উচ্চতা h_L (m) | ডান উচ্চতা h_R (m) | চাপ পার্থক্য ΔP (Pa) |
|---|---|---|
| 0.10 | 0.16 | |
| 0.08 | 0.20 | |
| 0.05 | 0.22 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য উচ্চতা-পার্থক্য h_R − h_L (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে ΔP (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য পানির ঘনত্ব 1000 kg/m³ ও g = 9.8 m/s² ব্যবহার করে ΔP = ρg(h_R − h_L) নির্ণয় করুন এবং পাঠের সাথে তুলনা করুন।
- আপনার তিনটি ট্রায়ালের পরম উচ্চতা ভিন্ন কিন্তু প্যাটার্ন একই। ব্যাখ্যা করুন কেন ΔP কেবল উচ্চতা-পার্থক্যের ওপর নির্ভর করে, টিউব সামগ্রিকভাবে কত ভরা তার ওপর নয়।
5 · বিস্তার করুন
- পারদ ব্যারোমিটার একই নীতি ব্যবহার করে তবে পানির বদলে পারদ (ঘনত্ব 13,600 kg/m³) দিয়ে। একই উচ্চতা-পার্থক্যে চাপ-পার্থক্য পানির চেয়ে বড় না ছোট হবে? মোটামুটি কত গুণ?
- ডুবুরি যত গভীরে যায় চাপ তত বাড়তে অনুভব করে। ΔP = ρgΔh ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন পানির 10 m নিচের চাপ প্রায় 5 m নিচের চাপের দ্বিগুণ।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
স্থিরতরল চাপ
তরলের চাপ গভীরতার সাথে সরলরৈখিকভাবে বাড়ে: P = ρgh। দুই মুখ খোলা U-নলে দুই স্তম্ভের চাপ-পার্থক্য সম্পূর্ণ আসে তাদের উচ্চতা পার্থক্য থেকে।