ద్రవాలు
మునుగు లేదా తేలు
సాంద్రత ఎక్కువైన బంతి మునగడం చూడండి — దాని భారం ఉత్ప్లవక బలాన్ని మించిపోతుంది.
మునుగు లేదా తేలు — ఇంటరాక్టివ్ ద్రవాలు సిమ్యులేషన్. సాంద్రత ఎక్కువైన బంతి మునగడం చూడండి — దాని భారం ఉత్ప్లవక బలాన్ని మించిపోతుంది. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
ఋణ ఉత్ప్లవకత్వం
సాంద్రత ఎక్కువైన వస్తువు బరువు, ద్రవం అందించగల గరిష్ఠ ఉత్ప్లవక బలాన్ని మించినప్పుడు మునుగుతుంది.
వస్తువు సగటు సాంద్రత ద్రవం కంటే ఎక్కువైతే, ఉత్ప్లవక బలం (పూర్తి మునిగిన ఘనపరిమాణం ఆధారంగా) ఎప్పుడూ బరువును చేరదు. బంతి కిందికి వేగవంతమవుతుంది.
- F_b = ρ_fluid · V · g
- మునగడం: mg > F_b
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
లోహపు సింకర్ నీటిలో వదలబడి, పూర్తిగా మునిగి, అడుగున నిశ్చలించింది. పూర్తిగా మునిగాక, దాన్ని భారీ చేయడం వల్ల మునిగిన తీరు మారుతుందా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- భారీ సింకర్ ఇంకా ఎక్కువ మునుగుతుంది (100% కంటే ఎక్కువ).
- అది ఇప్పటికే పూర్తిగా మునిగింది (100%), కాబట్టి ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి దాన్ని ఇంకా ముంచలేదు.
- భారీ సింకర్ వేగంగా పడుతుంది కాబట్టి తక్కువ మునుగుతుంది.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- సింకర్ ద్రవ్యరాశి m (kg)
మీరు కొలిచేవి:
- బరువు mg (N)
- మునిగిన భిన్నం
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- fluid-sink ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. సింకర్ నీటి గుండా పడి, ట్యాంక్ అడుగున నిశ్చలిస్తుంది.
- సింకర్పై మునిగిన-భిన్న ప్రోబ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి సింకర్ ద్రవ్యరాశిని సెట్ చేసి, నిశ్చలించనివ్వి, దాని మునిగిన భిన్నాన్ని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
ఆర్కిమెడిస్ సూత్రం (గరిష్ఠ స్థితిలో) — F_b = ρ·V·g
ఒక వస్తువు ఎప్పుడూ పొందగల అతిపెద్ద ఉత్ప్లవక బలం ρ·g·V_full — పూర్తిగా మునిగితే తొలగించే ద్రవ బరువు. ఒకసారి వస్తువు బరువు ఈ హద్దును మించితే, అది మునుగుతుంది, పూర్తిగా మునిగినట్టే ఉంటుంది; అది ఇప్పటికే తన మొత్తం ఘనపరిమాణాన్ని తొలగిస్తున్నందున మరింత ద్రవ్యరాశి చేర్చడం దాన్ని ఇంకా ముంచలేదు.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఈ సిమ్యులేషన్ సింకర్ను 0.4 m వ్యాసార్థం గల డిస్క్గా, ట్యాంక్ స్థిర స్లైస్ లోతు 0.005 m గుండా ఎక్స్ట్రూడ్ చేసినట్టు నమూనా చేస్తుంది — దాని పూర్తి ఘనపరిమాణం V_full = π·r²·(స్లైస్ లోతు), గరిష్ఠ సాధ్యమైన ఉత్ప్లవక బలం ρ·g·V_full ను నీటి సాంద్రత 1000 kg/m³ ఉపయోగించి లెక్కించండి. ప్రతి ప్రయత్న బరువుతో పోల్చండి.
- బరువు గరిష్ఠ ఉత్ప్లవక బలాన్ని మించిన తర్వాత, సింకర్ ఎంత భారీ అయినా మునిగిన భిన్నం 1.0 (100%) వద్దే ఆగిపోతుందో వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- ఈ సింకర్ గరిష్ఠ ఉత్ప్లవక బలం సుమారు 24.6 N — సుమారు 2.5 kg కంటే తక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉన్నవి బదులుగా తేలుతాయి. దీన్ని fluid-float ప్రయోగంతో పోల్చండి: ఒక వస్తువు తేలుతుందా మునుగుతుందా అనేది ఏది నిర్ణయిస్తుంది?
- సముద్ర నీరు మంచి నీటి కంటే సాంద్రత ఎక్కువ. మంచి నీటిలో పూర్తిగా మునిగే సింకర్ తప్పనిసరిగా సముద్ర నీటిలో పూర్తిగా మునుగుతుందా? ఉత్ప్లవక-బల సూత్రం ఉపయోగించి వివరించండి.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Fluid Sink కు స్వాగతం
- మునిగే బంతి ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- కిందికి మునుతూ
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.