द्रव
डूबना या तैरना
घना गेंद डूबती है — भार उत्प्लावन बल से अधिक है — यह देखें।
डूबना या तैरना — इंटरैक्टिव द्रव सिमुलेशन। घना गेंद डूबती है — भार उत्प्लावन बल से अधिक है — यह देखें। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
ऋण उत्प्लावन
एक सघन वस्तु तब डूबती है जब उसका भार द्रव द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले अधिकतम उत्प्लावन बल से अधिक हो जाता है।
यदि वस्तु का औसत घनत्व द्रव से अधिक है, तो उत्प्लावन बल (पूर्ण डूबे हुए आयतन पर आधारित) कभी भी भार तक नहीं पहुँचता। गेंद नीचे की ओर त्वरित होती है।
- F_b = ρ_तरल · V · g
- डूबना: mg > F_b
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
एक धातु सिंकर को पानी में गिराया जाता है और वह पूरी तरह से डूबकर तल पर स्थिर हो जाता है। एक बार जब यह पूरी तरह से डूब जाता है, तो क्या इसे भारी बनाने से यह बदल जाता है कि यह कितना डूबा हुआ है?
तौलने की भविष्यवाणी
- एक भारी सिंकर और भी अधिक (100% से अधिक) डूबता है।
- यह पहले से ही पूरी तरह से डूबा हुआ है (100%), इसलिए अधिक द्रव्यमान इसे और नहीं डुबो सकता है।
- एक भारी सिंकर कम डूबता है क्योंकि यह तेजी से गिरता है।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- सिंकर मास एम (kg)
आप क्या मापते हैं:
- वज़न मि.ग्रा (N)
- डूबा हुआ अंश
जाँच कैसे चलती है
- fluid-sink प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। सिंकर पानी के माध्यम से गिरता है और टैंक के फर्श पर रुक जाता है।
- सिंकर पर submerged-fraction जाँच सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए सिंकर का द्रव्यमान निर्धारित करें, इसे व्यवस्थित होने दें और इसके डूबे हुए अंश को रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
आर्किमिडीज़ का सिद्धांत (अधिकतम) — F_b = ρ·V·g
किसी वस्तु द्वारा प्राप्त किया जाने वाला सबसे बड़ा उत्प्लावन बल ρ·g·V_full है - द्रव का वह भार जो वह पूरी तरह डूब जाने पर विस्थापित हो जाएगा। एक बार जब किसी वस्तु का वजन इस सीमा से अधिक हो जाता है, तो वह डूब जाती है और पूरी तरह डूबी रहती है; अधिक द्रव्यमान जोड़ने से इसे और अधिक नहीं डुबोया जा सकता क्योंकि यह पहले से ही इसकी पूरी मात्रा को विस्थापित कर देता है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- सिंकर की पूरी मात्रा की गणना उसकी त्रिज्या (0.4 m) से करें और पानी के घनत्व 1000 kg/m³. का उपयोग करके अधिकतम संभव उत्प्लावन बल ρ·g·V_full करें, प्रत्येक परीक्षण के वजन से इसकी तुलना करें।
- बताएं कि एक बार वजन अधिकतम उत्प्लावन बल से अधिक हो जाने पर डूबा हुआ अंश 1.0 (100%) पर सीमित क्यों रहता है, चाहे सिंकर कितना भी भारी क्यों न हो जाए।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- इस सिंकर का अधिकतम उत्प्लावन बल लगभग 24.6 N है - इसके बजाय लगभग 2.5 किलोग्राम से कम का कोई भी द्रव्यमान तैरता रहेगा। इसकी तुलना fluid-float प्रयोग से करें: यह क्या निर्धारित करता है कि कोई वस्तु तैरती है या डूबती है?
- समुद्री जल ताजे जल की तुलना में सघन होता है। क्या एक सिंकर जो ताजे पानी में पूरी तरह डूब जाता है, आवश्यक रूप से समुद्री पानी में भी पूरी तरह डूब जाएगा? buoyant-force सूत्र का प्रयोग करके समझाइये।
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- द्रव में डूबना में आपका स्वागत है
- डूबने वाली गेंद
- चलाएँ दबाएँ
- नीचे डूबना
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।