شناوری: کیا تیرتے جسم کی کمیت اس کی ڈوبائی گہرائی بدلتی ہے؟
1 · پیش گوئی
کارک پانی پر تیرتا ہے۔ اگر اسی سائز کا بھاری کارک لیں تو اسے سہارا دینے والی قوتِ شناوری کیسے بدلے گی؟
- قوتِ شناوری بھاری وزن سے ملانے کے لیے بڑھ جاتی ہے۔
- قوتِ شناوری کمیت سے قطع نظر وہی رہتی ہے۔
- قوتِ شناوری کم ہو جاتی ہے کیونکہ کارک نیچے بیٹھتا ہے۔
2 · تیاری
- سیال تیرنا پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ کارک پانی کی سطح پر تیرتا ہے۔
- کارک پر قوتِ شناوری پڑائت فعال کریں۔
- ہر آزمیش کے لیے کارک کی کمیت سیٹ کریں، توازن آنے دیں، اور زیرِ آب حصہ اور قوتِ شناوری پڑائت درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| کارک کمیت m (kg) | زیر آب تناسب | شناوری قوت F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
اپنی تین آزمایشوں کے لیے قوتِ شناوری F_b (y محور) بمقابلہ کمیت m (x محور) کھینچیں۔ لکیر کی شکل کیا ہے؟
4 · تجزیہ
- ہر آزمایش کے لیے g = 9.8 m/s² لے کر m·g حساب کریں اور اسے شناوری قوت کی پڑائت سے موازنہ کریں۔
- سمجھائیں کیوں تیرتے جسم کی قوتِ شناوری ہمیشہ اس کے وزن کے برابر ہوتی ہے، خواہ کتنا بھی ڈوبا ہو۔
5 · توسیع
- اگر کارک میں مسلسل کمیت شامل کرتے جائیں، کس نقطے پر تیرنا چھوڑ کر ڈوبے گا؟ اُس نقطے پر قوتِ شناوری کے بارے میں کیا سچ ہونا چاہیے؟
- اسٹیل بلاک ڈوبتا ہے، مگر اسٹیل کا جہاز تیرتا ہے۔ ارشمیدس اصول سے سمجھائیں کہ شکل — نہ کہ مادہ — اسے کیسے ممکن بناتی ہے۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
ارشمیدس اصول
ڈوبے (یا تیرتے) جسم پر قوتِ شناوری اس ہٹائے سیال کے وزن کے برابر ہے۔ توازن پر، تیرتے جسم کی قوتِ شناوری بالکل اس کے وزن کے برابر — اسی لیے آپ کے دونوں کالم ملتے ہیں۔