বুয়েন্ট বল হল মাধ্যাকর্ষণের বিপরীত একটি শক্তি, যা তরল পদার্থে নিমজ্জিত সমস্ত বস্তুকে প্রভাবিত করে। যখন কোনো বস্তুকে তরল পদার্থে রাখা হয়, তখন বস্তুর ভর তরলের (তরল বা গ্যাস) বিরুদ্ধে চাপ দেয়, যখন উচ্ছৃঙ্খল শক্তি বস্তুকে মাধ্যাকর্ষণের বিরুদ্ধে ঠেলে দেয়। সাধারণ ভাষায়, এই উজ্জ্বল বল সমীকরণ দ্বারা গণনা করা যেতে পারে চক = ভিটি × ছ, F এর সাথেক উত্সাহী শক্তি, ভিটি নিমজ্জিত বস্তুর আয়তন, তরলের ঘনত্ব এবং g হল মহাকর্ষীয় শক্তি। কোন বস্তুর উৎকর্ষতা কিভাবে নির্ণয় করা যায় তা জানতে, শুরু করতে নিচের ধাপ 1 দেখুন।
ধাপ
2 এর পদ্ধতি 1: উচ্ছ্বাসের সমীকরণ ব্যবহার করা
ধাপ 1. বস্তুর নিমজ্জিত অংশের আয়তন খুঁজুন।
কোন বস্তুর উপর কাজ করা উচ্ছল বল ডুবে যাওয়া বস্তুর আয়তনের সমানুপাতিক। অন্য কথায়, বস্তুর ডুবে থাকা কঠিন অংশ যত বড় হবে, বস্তুর উপর ততটা উচ্ছল শক্তি কাজ করবে। এর মানে হল যে বস্তুগুলি একটি তরলে নিমজ্জিত হয়, তার একটি উজ্জ্বল শক্তি থাকে যা বস্তুকে উপরে ঠেলে দেয়। একটি বস্তুর উপর কাজ করা উচ্ছল শক্তির গণনা শুরু করার জন্য, আপনার প্রথম পদক্ষেপটি সাধারণত তরলে নিমজ্জিত বস্তুর আয়তন নির্ধারণ করা। উজ্জ্বলতার সমীকরণের জন্য, এই মানটি মিটারে হওয়া উচিত3.
- একটি তরল পদার্থের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত একটি বস্তুর জন্য, নিমজ্জিত আয়তন বস্তুর ভলিউমের সমান। যেসব বস্তু তরলের উপরিভাগের উপরে ভাসে, তাদের জন্য শুধুমাত্র ভূপৃষ্ঠের নিচের আয়তন গণনা করা হয়।
- উদাহরণস্বরূপ, ধরুন আমরা পানিতে ভাসমান একটি রাবার বলের উপর কাজ করে এমন উজ্জ্বল শক্তি খুঁজে পেতে চাই। যদি রাবারের বল 1 মিটার ব্যাসের একটি নিখুঁত গোলক হয় এবং এর অর্ধেক পানির নিচে ডুবে থাকে, তাহলে আমরা গোলকের মোট আয়তন খুঁজে বের করে এবং দুই দিয়ে ভাগ করলে জলমগ্ন অংশের আয়তন বের করতে পারি। যেহেতু গোলকের আয়তন (4/3) (ব্যাসার্ধ)3, আমরা জানি যে আমাদের গোলকের আয়তন (4/3) π (0, 5)3 = 0.524 মিটার3. 0, 524/2 = 0.262 মিটার3 ডুব.
ধাপ 2. আপনার তরলের ঘনত্ব খুঁজুন।
উচ্ছ্বাস খোঁজার প্রক্রিয়ার পরবর্তী ধাপ হল ঘনত্ব নির্ধারণ করা (কিলোগ্রাম/মিটারে)3) যে তরলে বস্তু ডুবে আছে। ঘনত্ব হলো কোনো বস্তু বা পদার্থের ভলিউমের তুলনায় তার ভরের পরিমাপ। যদি একই আয়তনের দুটি বস্তু দেওয়া হয়, বৃহত্তর ঘনত্বের বস্তুর অধিক ভর থাকবে। নিয়ম অনুসারে, যে বস্তুটি পানিতে ডুবে থাকে তার তরল পদার্থের ঘনত্ব তত বেশি, উচ্ছৃঙ্খল শক্তি। তরল পদার্থের সাথে, সাধারণত ঘনত্ব নির্ধারণের সবচেয়ে সহজ উপায় হল এটি একটি রেফারেন্স উপাদানে সন্ধান করা।
- আমাদের উদাহরণে, আমাদের বল পানিতে ভাসে। একাডেমিক উত্সগুলি অনুসন্ধান করে, আমরা জানতে পারি যে পানির ঘনত্ব প্রায় রয়েছে। 1,000 কিলোগ্রাম/মিটার3.
- অন্যান্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত তরল ঘনত্ব প্রকৌশল উৎসগুলিতে তালিকাভুক্ত। তালিকাগুলির একটি এখানে পাওয়া যাবে।
ধাপ gra. মাধ্যাকর্ষণ বল (অথবা অন্য কোন নিম্নগামী বল) খুঁজুন।
কোন বস্তু ডুবে যায় বা তরলে ভাসে, তার সর্বদা একটি মহাকর্ষ বল থাকে। বাস্তব জগতে, নিম্নগামী শক্তি ধ্রুবক সমান 9.81 নিউটন/কিলোগ্রাম । যাইহোক, এমন পরিস্থিতিতে যেখানে অন্যান্য বাহিনী, যেমন কেন্দ্রীভূত বাহিনী, তরল পদার্থ এবং এতে নিমজ্জিত বস্তুর উপর কাজ করে, এই ব্যবস্থাকেও পুরো সিস্টেমের নিট নিম্নমুখী শক্তি নির্ধারণের জন্য বিবেচনায় নিতে হবে।
- আমাদের উদাহরণে, আমরা একটি সাধারণ, স্ট্যাটিক সিস্টেমের সাথে কাজ করছি, তাই আমরা অনুমান করতে পারি যে তরল এবং বস্তুর উপর কাজ করা একমাত্র নিম্নগামী শক্তি হল সাধারণ মহাকর্ষীয় বল - 9.81 নিউটন/কিলোগ্রাম.
- যাইহোক, যদি আমাদের বলটি, যা একটি বালতি জলে ভাসমান থাকে, উচ্চ গতিতে একটি অনুভূমিক দিকে একটি বৃত্তে দোলানো হয়? এই ক্ষেত্রে, ধরে নিন যে বালতিটি যথেষ্ট দ্রুতগতিতে চলছে যাতে জল এবং বল ছিটকে না যায়, এই অবস্থায় নিম্নগামী শক্তিটি বালতির দোল দ্বারা সৃষ্ট কেন্দ্রীভূত শক্তি থেকে উদ্ভূত হবে, পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ থেকে নয়।
ধাপ 4. ভলিউম × ঘনত্ব × মাধ্যাকর্ষণ গুণ করুন।
যদি আপনার বস্তুর ভলিউম মান থাকে (মিটারে)3), আপনার তরলের ঘনত্ব (কিলোগ্রাম/মিটারে)3), এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তি (আপনার সিস্টেমে নিম্নমুখী বল), তাই উচ্ছ্বাস খুঁজে পাওয়া খুব সহজ। নিউটনে উজ্জ্বল শক্তি খুঁজে পেতে এই তিনটি মানকে গুণ করুন।
আসুন F- সমীকরণে আমাদের মানগুলিকে প্লাগ করে আমাদের উদাহরণ সমস্যার সমাধান করিক = ভিটি × ছ। চক = 0.262 মিটার3 × 1,000 কিলোগ্রাম/মিটার3 × 9.81 নিউটন/কিলোগ্রাম = 2,570 নিউটন.
ধাপ 5. দেখুন মহাকাশ বলের সাথে উজ্জ্বলতার তুলনা করে আপনার বস্তু ভাসছে কিনা।
উচ্ছলতা সমীকরণ ব্যবহার করে, একটি বস্তুকে তরল পদার্থের উপরে ও বাইরে ঠেলে দেওয়া সহজ। যাইহোক, একটু অতিরিক্ত প্রচেষ্টার মাধ্যমে, কোন বস্তু ভাসবে নাকি ডুবে যাবে তাও নির্ধারণ করা সম্ভব। শুধু পুরো বস্তুর জন্য উজ্জ্বল শক্তি খুঁজে বের করুন (অন্য কথায়, V এর মানটির জন্য পুরো ভলিউম ব্যবহার করুনটি), তারপর G = (বস্তুর ভর) (9.81 মিটার/সেকেন্ড2)। মহাকর্ষীয় শক্তির চেয়ে উচ্ছল বল বেশি হলে বস্তুটি ভেসে উঠবে। অন্যদিকে, যদি মহাকর্ষীয় বল উৎফুল্ল শক্তির চেয়ে বেশি হয়, বস্তুটি ডুবে যাবে। যদি পরিমাপ একই হয়, বস্তুটি ভাসতে বলে।
-
উদাহরণস্বরূপ, বলুন আমরা জানতে চাই যে 20 কিলোগ্রামের ভর এবং 0.75 মিটার ব্যাস এবং 1.25 মিটার উচ্চতার একটি কাঠের নলাকার ব্যারেল পানিতে ভাসবে কিনা। এই সমস্যাটি বেশ কয়েকটি ধাপ ব্যবহার করবে:
- আমরা সিলিন্ডারের ভলিউমের সূত্রের সাথে আয়তন খুঁজে পেতে পারি V = (ব্যাসার্ধ)2(লম্বা)। ভি = (0, 375)2(1, 25) = 0.55 মিটার3.
- পরবর্তীতে, ধরে নিচ্ছি যে মাধ্যাকর্ষণের মাত্রা সাধারণ এবং সাধারণ ঘনত্বের জল, আমরা ব্যারেলের উজ্জ্বল শক্তি খুঁজে পেতে পারি। 0.55 মিটার3 × 1000 কিলোগ্রাম/মিটার3 × 9.81 নিউটন/কিলোগ্রাম = 5,395, 5 নিউটন.
- এখন, আমাদের ব্যারেলের মহাকর্ষ বল খুঁজে বের করতে হবে। জি = (20 কেজি) (9.81 মিটার/সেকেন্ড2) = 196.2 নিউটন । এই বলটি উত্সাহী শক্তির চেয়ে কম, তাই ব্যারেলটি ভাসবে।
ধাপ 6. আপনার তরল একটি গ্যাস হলে একই পদ্ধতি ব্যবহার করুন।
উচ্ছলতার সমস্যা নিয়ে কাজ করার সময়, ভুলে যাবেন না যে বস্তুতে বস্তু ডুবে আছে তার তরল হতে হবে না। গ্যাসগুলিও তরল, এবং যদিও অন্যান্য পদার্থের তুলনায় গ্যাসের ঘনত্ব খুবই কম, তবুও তারা গ্যাসে ভাসমান বস্তুর নির্দিষ্ট ভরকে সমর্থন করতে পারে। একটি সাধারণ হিলিয়াম বেলুন তার প্রমাণ। কারণ বেলুনে গ্যাস আশেপাশের তরল (পরিবেষ্টিত বায়ু) থেকে কম ঘন, বেলুনটি ভেসে ওঠে!
2 এর পদ্ধতি 2: একটি সহজ উচ্ছ্বাস পরীক্ষা করা
ধাপ 1. একটি বড় বাটির ভিতরে একটি ছোট বাটি বা কাপ রাখুন।
কিছু গৃহস্থালী সামগ্রীর সাথে, পরীক্ষায় উচ্ছ্বাসের নীতিগুলি দেখতে সহজ! এই সহজ পরীক্ষায়, আমরা দেখাব যে একটি ডুবে যাওয়া বস্তু একটি উচ্ছল শক্তির অভিজ্ঞতা লাভ করে কারণ এটি জলমগ্ন বস্তুর আয়তনের সমান তরল পদার্থকে স্থানান্তর করে। আমরা এটি করার সাথে সাথে, আমরা এই পরীক্ষার মাধ্যমে একটি বস্তুর উজ্জ্বল শক্তি খুঁজে বের করার একটি বাস্তব উপায়ও প্রদর্শন করব। শুরু করার জন্য, একটি বড় বাটি বা বালতি যেমন একটি বড় পাত্রে, একটি বাটি বা কাপের মতো একটি ছোট, খোলা পাত্রে রাখুন।
ধাপ 2. ছোট ধারকটি প্রান্তে পূরণ করুন।
এরপরে, ছোট ভিতরের পাত্রে জল দিয়ে ভরাট করুন। আপনি চান যে জল ছিটানো ছাড়াই পাতার মতো উঁচু হোক। এখানে সাবধান! যদি আপনি জল ছিটিয়ে থাকেন, আবার চেষ্টা করার আগে বড় পাত্রে খালি করুন।
- এই পরীক্ষার উদ্দেশ্যে, এটা অনুমান করা ঠিক যে পানির সাধারণ ঘনত্ব 1000 কিলোগ্রাম/মিটার3। যদি আপনি সমুদ্রের জল বা সম্পূর্ণ ভিন্ন তরল ব্যবহার না করেন, তবে বেশিরভাগ প্রকারের পানির এই রেফারেন্স মানের সমান ঘনত্ব রয়েছে তাই একটি ছোট পার্থক্য আমাদের ফলাফল পরিবর্তন করবে না।
- আপনার যদি চোখের ড্রপ থাকে তবে এটি একটি ছোট পাত্রে পানির স্তর বাড়ানোর জন্য খুব উপকারী হতে পারে।
ধাপ 3. ছোট বস্তুটি নিমজ্জিত করুন।
এরপরে, একটি ছোট বস্তুর সন্ধান করুন যা একটি ছোট পাত্রে ফিট হবে এবং জল দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হবে না। এই বস্তুর ভর কেজিতে খুঁজুন তারপরে, আপনার আঙ্গুলগুলি ভেজা না করে, ধীরে ধীরে কিন্তু অবশ্যই, বস্তুটি পানিতে ডুবিয়ে রাখুন যতক্ষণ না এটি ভাসতে শুরু করে বা আপনি এটিকে কিছুটা ধরে রাখতে পারেন এবং তারপর ছেড়ে দিতে পারেন। আপনি লক্ষ্য করবেন যে ছোট পাত্রে কিছু পানি বাইরের পাত্রে ছড়িয়ে পড়বে।
আমাদের উদাহরণের জন্য, ধরুন আমরা 0.05 কিলোগ্রামের ভর সহ একটি খেলনা গাড়ি একটি ছোট পাত্রে ডুবিয়ে দিলাম। এই গাড়ির আয়তন জানার জন্য আমাদের ভলিউম জানার দরকার নেই কারণ আমরা পরবর্তী ধাপে এটি দেখতে পাব।
ধাপ 4. ছিটানো পানি সংগ্রহ করুন এবং গণনা করুন।
যখন আপনি কোন বস্তুকে পানিতে ডুবিয়ে রাখেন, তখন এটি পানির কিছুটা স্থানচ্যুত করে - অন্যথায় বস্তুকে পানিতে রাখার জায়গা থাকবে না। যখন কোনো বস্তু জলকে ধাক্কা দেয়, তখন জলটি পিছনে ধাক্কা দেয়, একটি শক্তিশালী শক্তি তৈরি করে। একটি ছোট পাত্রে ছিটানো পানি নিন এবং এটি একটি ছোট পরিমাপের কাপে েলে দিন। পরিমাপের কাপে পানির পরিমাণ ডুবে যাওয়া বস্তুর আয়তনের সমান।
অন্য কথায়, যদি আপনার বস্তু ভাসতে থাকে, পানির ভলিউম যা ছিটকে পড়ে তা পানির পৃষ্ঠের নীচে ডুবে থাকা বস্তুর পরিমাণের সমান হবে। যদি আপনার বস্তু ডুবে যায়, যে জলের পরিমাণ ছড়িয়ে পড়ে তা বস্তুর মোট আয়তনের সমান।
ধাপ 5. ছিটানো পানির ভর গণনা করুন।
যেহেতু আপনি জলের ঘনত্ব জানেন এবং আপনি পরিমাপের কাপে ছড়িয়ে পড়া পানির পরিমাণ পরিমাপ করতে পারেন, আপনি এর ভর খুঁজে পেতে পারেন। শুধু ভলিউমটি মিটারে পরিবর্তন করুন3 (এই মত অনলাইন রূপান্তর সহায়ক সাহায্য করতে পারে) এবং পানির ঘনত্ব দ্বারা গুণিত (1,000 কিলোগ্রাম/মিটার3).
আমাদের উদাহরণে, ধরুন আমাদের খেলনা গাড়ি একটি ছোট পাত্রে ডুবে যায় এবং প্রায় দুই টেবিল চামচ (0.0003 মিটার)3)। আমাদের জলের ভর খুঁজে পেতে, আমরা এটিকে তার ঘনত্ব দ্বারা গুণ করব: 1,000 কিলোগ্রাম/মিটার3 × 0.0003 মিটার3 = 0.03 কিলোগ্রাম.
ধাপ 6. ছিটানো পানির ভরের সাথে বস্তুর ভরের তুলনা করুন।
এখন যেহেতু আপনি পানিতে ডুবে থাকা বস্তুর ভর এবং যে পানির ভাঁজ পড়েছে তার ভর জানেন, সেগুলির তুলনা করে দেখুন কোন ভরটি বড়। যদি একটি ছোট পাত্রে ডুবে থাকা বস্তুর ভর ছিটানো পানির চেয়ে বেশি হয়, তাহলে বস্তুটি ডুবে যাবে। অন্যদিকে, যদি ছিটানো পানির ভর বেশি হয়, বস্তুটি ভেসে উঠবে। এটি পরীক্ষায় উজ্জ্বলতার নীতি - একটি বস্তুকে ভাসানোর জন্য, এটি অবশ্যই বস্তুর ভরের চেয়ে বৃহত্তর ভরের সাথে একটি পরিমাণ জলকে স্থানান্তর করতে হবে।
- এইভাবে, কম ভর কিন্তু বড় আয়তনের বস্তু হল এমন ধরনের বস্তু যা খুব সহজেই ভেসে ওঠে। এই সম্পত্তির অর্থ হল ফাঁপা বস্তু খুব সহজেই ভেসে ওঠে। একটি ক্যানো কল্পনা করুন - ক্যানোটি ভালভাবে ভাসছে কারণ এটি ভিতরে ফাঁপা, তাই এটি একটি বৃহৎ ভর না থাকলেও অনেক জল সরাতে পারে। যদি ক্যানোটি ফাঁপা (কঠিন) না হয়, তাহলে ডোবাটি ঠিকভাবে ভাসবে না।
- আমাদের উদাহরণে, ছিটানো পানির (0.03 কিলোগ্রাম) তুলনায় গাড়ির ভর (0.05 কিলোগ্রাম) বেশি। এটি আমরা যা পর্যবেক্ষণ করি তার সাথে একমত: গাড়িগুলি ডুবে যায়।
