ہائیڈرواسٹیٹک دباؤ
ہر سیال جتنی گہرائی میں جائیں اتنا زور سے دباتا ہے، کیونکہ زیادہ گہرائی پر اوپر زیادہ سیال جما ہوا ہوتا ہے جو اپنا وزن ڈالتا ہے۔ یہ دباؤ صرف آپ کی گہرائی اور سیال کی قسم پر منحصر ہے — برتن چاہے چوڑا ہو، تنگ یا عجیب شکل کا، کوئی فرق نہیں۔
فارمولہ
P = ρ · g · h
- P — دباؤ (Pa): اسی گہرائی پر سیال کا اضافی دھکا
- ρ — کثافت (kg/m³): سیال کے ہر مکعب میٹر میں کتنی کمیت
- g — کششی ایکسلریشن (m/s²): کششِ ثقل کتنی زور سے کھینچتی ہے، زمین کی سطح کے قریب تقریباً 9.8
- h — گہرائی (m): آپ سیال کی سطح سے کتنا نیچے ہیں
حل شدہ مثال
پانی کی کثافت 1000 کلوگرام فی مکعب میٹر ہے۔ 0.5 میٹر پانی کتنا دباؤ ڈالتا ہے، کششِ ثقل 9.8 لے کر؟
- 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
خود کو آزمائیں
وہی پانی لیے ہوئے، 1.0 میٹر گہرائی کتنا دباؤ ڈالتی ہے، 0.5 میٹر کے بجائے؟
- درست جواب: 9800 Pa
- 4900 Pa
- 2450 Pa
بالکل! گہرائی دگنی کرنا دباؤ دگنا کرتا ہے: 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 1.0 m = 9800 Pa۔
چوڑا حوض اور تنگ نالی دونوں ایک جیسی گہرائی تک پانی سے بھرے ہیں۔ کس کے تلے دباؤ زیادہ ہے؟
- تنگ نالی
- چوڑا حوض
- درست جواب: دونوں برابر
بالکل! دباؤ صرف گہرائی اور کثافت پر منحصر ہے، برتن کی شکل یا چوڑائی پر نہیں۔
آپ یہ کہاں دیکھتے ہیں
کنکریٹ کا کششی ڈیم اپنی بنیاد میں چوٹی سے کہیں زیادہ موٹا بنایا جاتا ہے، کیونکہ پانی جتنی گہرائی میں جائے اتنا ہی زیادہ زور سے دھکیلتا ہے — پانی کی ہر 10 میٹر گہرائی تقریباً 98,000 پاسکل کا اضافہ کر دیتی ہے، یعنی تقریباً پورا ایک اضافی ماحولی دباؤ۔ غوطہ خور یہی قانون کسی اور چیز سے پہلے کانوں کے درد کی صورت محسوس کرتا ہے: تالاب میں صرف چند میٹر نیچے اتریں تو اضافی دباؤ کان کی جھلیوں پر محسوس ہونے لگتا ہے۔
عام غلطیاں
فطری اندازہ یہی ہوتا ہے کہ پانی کا چوڑا ستون تلے زیادہ زور سے دباؤ ڈالتا ہوگا — اوپر زیادہ پانی کا وزن لدتا ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ کسی مقررہ گہرائی پر دباؤ چوڑے حوض اور اُسی اونچائی تک بھرے تنگ نالی دونوں میں بالکل یکساں ہوتا ہے: P = ρ · g · h میں نہ کوئی چوڑائی ہے، نہ برتن کی شکل، نہ کل حجم۔ دوسری چوک یہ توقع کرنا ہے کہ دباؤ گہرائی کے مربع کے ساتھ بڑھے گا — یہ ایک سیدھی لکیر میں بڑھتا ہے، اس لیے گہرائی دگنی کرنے پر دباؤ بالکل دگنا ہو جاتا ہے۔
یہ کیسے جڑا ہے
دھکا لگانے والی شے کچھ نہیں بلکہ اوپر جما ہوا سیال کا وزن ہے — وہی کششِ ثقل جو آزاد گراوٹ کو کنٹرول کرتی ہے، اب نیچے کے ساتھ ساتھ اطراف میں بھی دباؤ ڈال رہی ہے۔ یہ پورے سیالات یونٹ کی بنیاد ہے: پاسکل کا قانون یہ پوچھتا ہے کہ جب ایسا دباؤ بند سیال پر لاگو کر کے دبایا جائے تو کیا ہوتا ہے، اور ارشمیدس کا اصول کسی جسم کے نچلے حصے اور اوپری حصے کے درمیان گہرائی کے فرق سے جنم لیتا ہے۔