பாய்மங்கள்
மூழ்குமா மிதக்குமா
அடர்த்தியான பந்து மூழ்குவதைப் பாருங்கள் — அதன் எடை மிதப்பு விசையை விட அதிகம்.
மூழ்குமா மிதக்குமா — ஊடாடும் பாய்மங்கள் உருவகம். அடர்த்தியான பந்து மூழ்குவதைப் பாருங்கள் — அதன் எடை மிதப்பு விசையை விட அதிகம். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
எதிர்மறை மிதவைத்தன்மை
பொருளின் எடை, பாய்மம் வழங்கக்கூடிய அதிகபட்ச மிதப்பு விசையை மிஞ்சும்போது, அடர்த்தியான பொருள் மூழ்குகிறது.
பொருளின் சராசரி அடர்த்தி பாய்மத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், மிதப்பு விசை (முழு மூழ்கு நிலையில் இடம்மாற்றப்பட்ட கன அளவின் அடிப்படையில்) எப்போதும் எடையை அடைவதில்லை. பந்து கீழ்நோக்கி முடுக்கமடைகிறது.
- F_b = ρ_fluid · V · g
- மூழ்கு: mg > F_b
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு உலோக மூழ்கி, நீரில் விடப்பட்டு, முழுவதும் மூழ்கிய நிலையில், தாங்கும் தளத்தில் ஓய்வில் உள்ளது. முழுவதும் மூழ்கிய பிறகு, அதை கனமாக்குவது, மூழ்கிய அளவை மாற்றுமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- கனமான மூழ்கி இன்னும் அதிகமாக மூழ்கும் (100%-க்கு மேல்).
- அது ஏற்கனவே முழுவதும் மூழ்கியுள்ளது (100%), எனவே அதிக நிறை மேலும் மூழ்க்க முடியாது.
- வேகமாக விழுவதால், கனமான மூழ்கி குறைவாக மூழ்கும்.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- மூழ்கி நிறை m (kg)
நீங்கள் அளப்பவை:
- எடை mg (N)
- மூழ்கிய பங்கு
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- fluid-sink முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். மூழ்கி, நீரின் வழியாக விழுந்து, தொட்டியின் தளத்தில் ஓய்வில் உள்ளது.
- மூழ்கியில் மூழ்கிய-பின்வெளி ஆய்வியை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் மூழ்கியின் நிறையை அமைத்து, நிலைபெற விட்டு, அதன் மூழ்கிய பின்வெளியைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
ஆர்க்கிமிடீஸ் தத்துவம் (அதிகபட்சத்தில்) — F_b = ρ·V·g
ஒரு பொருள் பெறக்கூடிய மிகப் பெரிய மிதப்பு விசை ρ·g·V_full — முழுவதும் மூழ்கினால் அது இடம்பெயர்ப்பும் பாய்மத்தின் எடை. ஒரு பொருளின் எடை இந்த வரம்பை மீறியதும், அது மூழ்கி, முழுவதும் மூழ்கியே இருக்கும்; அதிக நிறை சேர்ப்பது மேலும் மூழ்க்க முடியாது, ஏனெனில் அது ஏற்கனவே அதன் முழு கன அளவையும் இடம்பெயர்ப்புகிறது.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- இந்த உருவகம், மூழ்கியை 0.4 m ஆரமுள்ள வட்டத்தட்டாக, தொட்டியின் நிலையான 0.005 m ஃபிரேம் ஆழத்தின் வழியாக நீட்டியதாக மாதிரியாக்குகிறது — அதன் முழு கன அளவு V_full = π·r²·(slice depth) மற்றும் அதிகபட்ச சாத்தியமான மிதப்பு விசை ρ·g·V_full (நீர் அடர்த்தி 1000 kg/m³) கணக்கிடுங்கள். ஒவ்வொரு முயற்சியின் எடையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- எடை, அதிகபட்ச மிதப்பு விசையை மீறியதும், மூழ்கி எவ்வளவு கனமாகும் என்றாலும், மூழ்கிய பின்வெளி 1.0 (100%)-இல் நிலைநிறுத்தப்பட்டே இருப்பது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- இந்த மூழ்கியின் அதிகபட்ச மிதப்பு விசை சுமார் 24.6 N — சுமார் 2.5 kg-க்கும் குறைவான எந்த நிறையும் அதற்குப் பதிலாக மிதக்கும். இதை fluid-float சோதனையுடன் ஒப்பிடுங்கள்: ஒரு பொருள் மிதப்பதா மூழ்குவதா என்பதை என்ன தீர்மானிக்கிறது?
- கடல் நீர், நன்னீரை விட அடர்த்தியானது. நன்னீரில் முழுவதும் மூழ்கும் மூழ்கி, கடல் நீரில் கட்டாயம் முழுவதும் மூழ்குமா? மிதப்பு-விசை சூத்திரம் பயன்படுத்தி விளக்குங்கள்.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- பாய்ம மூழ்கிக்கு வருக
- மூழ்கும் பந்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- கீழே மூழ்குதல்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.