நீரியல் அழுத்தம்
நீங்கள் ஆழமாக செல்லச் செல்ல எந்த பாய்மமும் கடினமாகத் தள்ளும், ஏனெனில் அதிக ஆழத்தில் உங்கள் மேலே அதிக பாய்மம் குவிந்திருக்கும், அதன் எடையை சேர்க்கும். இந்த அழுத்தம், நீங்கள் எவ்வளவு ஆழத்தில் இருக்கிறீர்கள் மற்றும் பாய்மம் எது என்பதை மட்டுமே சார்ந்தது — கொள்கலன் அகலமானதா, குறுகியதா அல்லது விசித்திரமான வடிவமா என்பது முக்கியமல்ல.
சூத்திரம்
P = ρ · g · h
- P — அழுத்தம் (Pa): அந்த ஆழத்தில் பாய்மம் செலுத்தும் கூடுதல் தள்ளல்
- ρ — அடர்த்தி (kg/m³): பாய்மத்தின் ஒவ்வொரு கன மீட்டரிலும் எவ்வளவு நிறை அடைக்கப்பட்டுள்ளது
- g — ஈர்ப்பு முடுக்கம் (m/s²): ஈர்ப்பு எவ்வளவு வலுவாக இழுக்கிறது, பூமியின் மேற்பரப்பு அருகில் சுமார் 9.8
- h — ஆழம் (m): நீங்கள் பாய்மத்தின் மேற்பரப்பிற்குக் கீழே எவ்வளவு தூரம் உள்ளீர்கள்
தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு
தண்ணீரின் அடர்த்தி 1000 கிலோகிராம் கன மீட்டர். ஈர்ப்புக்கு 9.8 பயன்படுத்தி, 0.5 மீட்டர் தண்ணீர் எவ்வளவு அழுத்தத்தைச் சேர்க்கும்?
- ρ = 1000 kg/m³
- g = 9.8 m/s²
- h = 0.5 m
- P = ρ · g · h
- P = 1000 kg/m³ · 9.8 m/s² · 0.5 m
P = 4900 Pa
உங்களைச் சோதியுங்கள்
அதே தண்ணீரைப் பயன்படுத்தி, 0.5 மீட்டருக்கு பதிலாக 1.0 மீட்டர் ஆழம் எவ்வளவு அழுத்தத்தைச் சேர்க்கும்?
- சரியான விடை: 9800 Pa
- 4900 Pa
- 2450 Pa
சரி! ஆழத்தை இரட்டிப்பாக்குவது அழுத்தத்தை இரட்டிப்பாக்குகிறது: 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 1.0 m = 9800 Pa.
அகலமான ஒரு தொட்டி மற்றும் குறுகிய ஒரு குழாய், இரண்டும் அதே ஆழத்திற்கு தண்ணீரால் நிரப்பப்பட்டுள்ளன. அடியில் எதில் அதிக அழுத்தம் உள்ளது?
- குறுகிய குழாய்
- அகலமான தொட்டி
- சரியான விடை: அவை ஒரே மாதிரியானவை
சரியாக! அழுத்தம் வெறுமனே ஆழம் மற்றும் அடர்த்தியை சார்ந்தது, கொள்கலனின் வடிவத்தை அல்லது அகலத்தை அல்ல.
இதை எங்கே காண்கிறீர்கள்
ஒரு கான்கிரீட் ஈர்ப்பு அணை, அதன் அடிப்பகுதி அதன் மேலை விட மிகத் தடிமனாக கட்டப்படுகிறது, ஏனெனில் தண்ணீர் ஆழமாகச் செல்லச் செல்ல கடினமாகத் தள்ளும் — 10 மீட்டர் தண்ணீர் ஆழம் ஒவ்வொன்றும் சுமார் 98,000 பாஸ்கலைச் சேர்க்கும், தோராயமாக ஒரு முழு கூடுதல் வளிமண்டலம். ஒரு மூழ்காளர், வேறு எதற்கும் முன்பே காதுகளில் ஒரு வலியாக அதே விதியை உணர்கிறார்: ஒரு குளத்தில் வெறும் சில மீட்டர் கீழிறங்கினாலும், கூடுதல் அழுத்தம் காது மிதிகளில் ஏற்கனவே கவனிக்கத்தக்கது.
பொதுவான தவறுகள்
அகலமான ஒரு தண்ணீர் நெடுவரிசை அடியில் கடினமாகத் தள்ள வேண்டும் — மேலிருந்து எடையாக அமர்ந்திருக்கும் அதிக தண்ணீர் என்று இயல்பாகவே யூகிப்பது. உண்மையில், ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்தில் உள்ள அழுத்தம், அதே உயரத்திற்கு நிரப்பப்பட்ட ஒரு அகலமான தொட்டியிலும் மெல்லிய குழாயிலும் ஒரே மாதிரியானது: P = ρ · g · h இல் எந்த அகலமும், கொள்கலன் வடிவமும், மொத்த கன அளவும் இல்லை. இரண்டாவது தவறு, அழுத்தம் ஆழத்தின் வர்க்கத்துடன் வளரும் என்று எதிர்பார்ப்பது — அது ஒரு நேர் கோட்டில் வளரும், எனவே ஆழத்தை இரட்டிப்பாக்குவது அழுத்தத்தை சரியாக இரட்டிப்பாக்குகிறது.
இது எவ்வாறு இணைகிறது
தள்ளுவது மேலே குவிந்திருக்கும் பாய்மத்தின் எடையே — சுதந்திர வீழ்ச்சியை ஆளும் அதே ஈர்ப்பு, இப்போது கீழ்நோக்கி மட்டுமல்லாமல் பக்கவாட்டிலும் அழுத்துகிறது. இது முழு பாய்மங்கள் அலகின் அடித்தளம்: பாஸ்கல் விதி, அத்தகைய அழுத்தம் ஒரு மூடிய பாய்மத்திற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டு அழுத்தப்படும்போது என்ன நடக்கும் என்று கேட்கிறது, மற்றும் ஆர்க்கிமிடீஸ் தத்துவம், ஒரு பொருளின் அடி மற்றும் மேல் இடையேயான ஆழ வேறுபாட்டிலிருந்து வளர்கிறது.