उत्प्लावन

आर्किमिडीज का सिद्धांत

आर्किमिडीज का सिद्धांत कहता है कि उत्प्लावन बल विस्थापित द्रव के भार के बराबर होता है। कोई वस्तु जितना अधिक द्रव विस्थापित करती है, उतना ही अधिक ऊपर की ओर बल मिलता है।

तैरना और डूबना

यदि वस्तु के पूरी तरह डूबने से पहले उत्प्लावन उसका भार संतुलित कर दे, तो वह तैरती है। यदि उसकी औसत घनत्व द्रव से अधिक है, तो वह डूबती है क्योंकि अधिकतम उत्प्लावन बल पर्याप्त नहीं होता।

सिमुलेशन में घनत्व जाँचें

विभिन्न द्रव्यमान, आयतन और द्रव घनत्व वाली वस्तुओं की तुलना सिमुलेशन में करें। लाइव रीडिंग देखकर समझें कि विस्थापित आयतन और उत्प्लावन बल संतुलन कैसे तय करते हैं।

आर्किमिडीज़ का सिद्धांत

जब कोई वस्तु किसी तरल में रखी जाती है, तो वह कुछ तरल को हटा देती है — इसे विस्थापन कहते हैं। तरल विस्थापित तरल के भार के बराबर एक ऊपरी बल से वापस धकेलता है। यदि यह ऊपरी धक्का वस्तु के अपने भार के बराबर हो सके, तो वह तैरती है; यदि वस्तु उस तरल के लिए बहुत भारी है जिसे वह विस्थापित करती है, तो वह डूब जाती है।

F_b = ρ · V · g

• ρ — तरल घनत्व (kg/m³): तरल का प्रति इकाई आयतन द्रव्यमान
• V — विस्थापित आयतन (m³): वह आयतन जितना तरल वस्तु हटाती है
• g — गुरुत्वीय त्वरण (m/s²): सब कुछ नीचे खींचने वाला गुरुत्वीय त्वरण

एक ब्लॉक 0.002 घन मीटर पानी हटाता है। पानी का घनत्व 1000 किलोग्राम प्रति घन मीटर है। पानी कितने उत्प्लावन बल से वापस धकेलता है?

• ρ = 1000 kg/m³
• V = 0.002 m³
• g = 9.8 m/s²

1. F_b = ρ · V · g
2. F_b = 1000 kg/m³ · 0.002 m³ · 9.8 m/s²

F_b = 19.6 N

सिमुलेशन आज़माएँ

• पानी में तैरना