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फ्लोटिंग बल गुरुत्वाकर्षण के विपरीत दिशा में द्रव में डूबी हुई वस्तु पर कार्य करने वाला बल है। जब किसी वस्तु को किसी तरल पदार्थ में रखा जाता है, तो वस्तु का वजन द्रव (तरल या गैस) को नीचे धकेलता है जबकि उछाल किसी वस्तु को गुरुत्वाकर्षण की विपरीत दिशा में धकेलता है। सामान्य तौर पर, इस उछाल की गणना समीकरणों का उपयोग करके की जा सकती है एफ_ख = वी_एस × डी × जीजिसमें एफ_ख उछाल है, वी_एस डूबे हुए भाग का आयतन है, डी वस्तु के आसपास के द्रव का घनत्व है, और जी गुरुत्वाकर्षण है। किसी ऑब्जेक्ट की उछाल का निर्धारण करने का तरीका जानने के लिए, नीचे चरण 1 से शुरू करें।

कदम

विधि 1 की 2: फ्लोटिंग बल समीकरण का उपयोग करें

1. 

   मात्रा ज्ञात कीजिए वस्तु का डूबा हुआ भाग। वस्तु पर काम करने वाले उछाल को सीधे वस्तु के डूबे हुए हिस्से के साथ जोड़ा जाता है। दूसरे शब्दों में, एक ठोस शरीर का सिंक जितना बड़ा होता है, उतनी ही मजबूत उछाल इस पर काम कर रही है। यही है, भले ही ऑब्जेक्ट तरल में पूरी तरह से डूबा हुआ है, फिर भी उस पर अभिनय करने वाला उछाल है। किसी वस्तु पर काम करने वाले उछाल बल को गणना करना शुरू करने के लिए, पहला चरण आमतौर पर उस मात्रा का निर्धारण होता है जो द्रव में भिगोया जाता है। फ्लोटिंग बल के समीकरण में, यह मान m में लिखा जाना चाहिए।
   • किसी वस्तु के पूरी तरह से तरल पदार्थ में डूब जाने के लिए, जो वॉल्यूम डूब जाता है वह वस्तु के आयतन के बराबर होगा। द्रव की सतह पर तैरने वाली वस्तुओं के लिए, हम केवल द्रव की सतह के नीचे मात्रा अंश पर विचार करते हैं।
   • उदाहरण के लिए, मान लें कि हम पानी में तैरती हुई एक रबर की गेंद पर अभिनय करते हुए खोजना चाहते हैं। यदि गेंद एक पूर्ण गोलाकार 1 मीटर व्यास की है और यह बिल्कुल एक आधे डूबे हुए से तैरती है, तो हम पूरी गेंद की मात्रा की गणना करके और इसे आधे में विभाजित करके डूबे हुए भाग की मात्रा पा सकते हैं। चूंकि गोले का आयतन (4/3) ius (त्रिज्या) है, हमारे पास गेंद का आयतन (4/3) π (0.5) = 0.524 मीटर है। 0.524 / 2 = 0.262 मीटर डूब गया था.

2. 

   
   
   द्रव का घनत्व ज्ञात कीजिए। फ्लोटिंग बल को खोजने का अगला चरण आसपास के तरल के घनत्व (किलोग्राम / मी) में निर्धारित करना है। घनत्व एक मात्रा है जिसे किसी पदार्थ या द्रव्यमान के द्रव्यमान के अनुपात से मापा जाता है। समान मात्रा की दो वस्तुओं के लिए, अधिक घनत्व वाली वस्तु भारी होगी। अंगूठे का सामान्य नियम यह है कि किसी तरल पदार्थ का घनत्व जितना अधिक होगा, शरीर में उतनी ही अधिक उथल-पुथल होगी जो उसमें डूबती है। तरल पदार्थ के साथ, आमतौर पर घनत्व निर्धारित करने का सबसे आसान तरीका संदर्भों के माध्यम से है।
   • ऊपर के उदाहरण में, गेंद पानी में तैरती है। अध्ययन साहित्य का संदर्भ हमें बताता है कि पानी का एक विशिष्ट घनत्व है 1,000 किग्रा / मी.
   • तकनीकी साहित्य में कई सामान्य तरल पदार्थों का घनत्व दिया गया है। आप इस सूची को यहाँ पा सकते हैं।

3. 

   
   
   गुरुत्वाकर्षण (या नीचे अन्य बल) का पता लगाएं। कोई वस्तु किसी तरल पदार्थ में डूबती है या तैरती है, यह हमेशा गुरुत्वाकर्षण के बल पर होती है। वास्तव में, यह नीचे की ओर स्थिर है 9.81 न्यूटन / किलोग्राम। हालांकि, ऐसे मामलों में जहां तरल पदार्थ पर अभिनय करने वाला एक और बल होता है और इसमें शरीर डूब जाता है जैसे कि रेडियल बल, हमें पूरे सिस्टम के लिए कुल "नीचे" बल की गणना करते समय इस बल पर भी विचार करना चाहिए।
   • उपरोक्त उदाहरण में, यदि हमारे पास एक सामान्य स्थिर प्रणाली है तो यह माना जा सकता है कि द्रव और शरीर पर कार्य करने वाला एकमात्र नीचे का बल मानक गुरुत्वाकर्षण है - 9.81 न्यूटन / किलोग्राम.

4. 

   
   
   घनत्व और गुरुत्वाकर्षण द्वारा गुणा मात्रा। जब आपके पास ऑब्जेक्ट वॉल्यूम (मीटर में), द्रव घनत्व (किग्रा / मी), और गुरुत्वाकर्षण (या न्यूटन / किलोग्राम प्रणाली के नीचे की ओर बल) के मान हैं, तो फ्लोटिंग बल खोजना आसान हो जाता है। । न्यूटन में फ्लोटिंग फोर्स को खोजने के लिए बस इन्हें ट्रिपल करें।
   • समीकरण F में मानों को प्लग करके उदाहरण समस्या को हल करें_ख = वी_एस × डी × जी। एफ_ख = 0.262 एम × 1,000 किग्रा / एम × 9.81 एन / किग्रा = 2,570 न्यूटन। अन्य इकाइयां केवल न्यूटन इकाई को छोड़कर एक-दूसरे का सत्यानाश कर देंगी।

5. 

   यह निर्धारित करें कि गुरुत्वाकर्षण के साथ तुलना करके वस्तु तैर रही है या नहीं। उछाल के लिए समीकरण का उपयोग करना, आप आसानी से उस बल को पाएंगे जो ऑब्जेक्ट को तरल से बाहर धकेलता है। हालांकि, आप यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि यदि आप एक अतिरिक्त कदम उठाते हैं तो सामग्री द्रव में तैरती है या डूबती है। पूरे शरीर पर फ्लोटिंग फोर्स अभिनय का पता लगाएं (अर्थात, शरीर V की पूरी मात्रा का उपयोग करें_एस), फिर उस गुरुत्वाकर्षण को खोजें जो वस्तु को समीकरण G = (वस्तु का द्रव्यमान) (9.81 m / s) से आकर्षित करता है। यदि फ्लोटिंग बल गुरुत्वाकर्षण से अधिक है, तो ऑब्जेक्ट फ्लोट करेगा। दूसरी ओर, यदि गुरुत्वाकर्षण अधिक है तो वस्तु डूब जाएगी। अगर ये दोनों ताकतें बराबर हैं तो हम बात कहते हैं बर्खास्त कर दिया.
   • एक निलंबित वस्तु पानी के ऊपर तैरती नहीं है या पानी में रहते हुए नीचे तक डूब जाती है। यह सतह और नीचे के बीच तरल में निलंबित हो जाएगा।
   • उदाहरण के लिए, मान लें कि हम जानना चाहते हैं कि क्या 20 किलो का बेलनाकार लकड़ी का टोकरा 0.75 मीटर के व्यास के साथ है और 1.25 मीटर की ऊँचाई पानी में तैर सकती है। हमें इस समस्या के लिए कई कदम उठाने चाहिए:
     • पहले सिलेंडर आयतन V = rad (त्रिज्या) (ऊँचाई) के सूत्र का उपयोग करके आयतन ज्ञात करना है। वी = = (0.375) (1.25) = 0.55 मी.
     • अगला, यह मानते हुए कि हम मानक गुरुत्वाकर्षण और पानी के घनत्व को जानते हैं, हम बैरल पर तैरने वाले बल के लिए हल करते हैं। 0.55 एम × 1000 किग्रा / मी × 9.81 एन / किग्रा = 5,395.5 न्यूटन.
     • अब हमें लकड़ी के टोकरे पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण को ढूंढना होगा। जी = (20 किग्रा) (9.81 मीटर / सेकंड) = 196.2 न्यूटन। यह परिणाम उछाल शक्ति से बहुत छोटा है, इसलिए बैरल तैर जाएगा।

6. 

   तरल पदार्थ गैस होने पर उसी गणना का उपयोग करें। उछाल के साथ समस्याओं को हल करते समय, यह मत भूलो कि तरल पदार्थ का तरल होना जरूरी नहीं है। गैसों को तरल पदार्थ के रूप में भी जाना जाता है भले ही उनके पास अन्य प्रकार के पदार्थों की तुलना में बहुत कम घनत्व हो, और गैस अभी भी इसमें कुछ तैरने वाली वस्तुओं को पीछे हटा सकती है। हीलियम बुलबुला इसका प्रमाण है। चूँकि एक बुलबुले में हीलियम उसके चारों ओर के द्रव (हवा) से हल्का होता है, इसलिए बुलबुला उड़ जाएगा! विज्ञापन

विधि 2 का 2: फ्लोटिंग बल पर सरल प्रयोग करें

1. 

   एक बड़े में एक छोटी कटोरी रखें। घर में बस कुछ वस्तुओं के साथ, आप आसानी से अभ्यास में उछाल के प्रभाव को देखेंगे। इस प्रयोग में, हम दिखाते हैं कि जब कोई वस्तु जलमग्न होती है, तो यह उछाल के प्रभाव को भुगतती है, क्योंकि यह जलमग्न वस्तु के आयतन के बराबर द्रव की मात्रा का स्थान ले लेती है। प्रयोग करने की प्रक्रिया में हम यह भी दिखाते हैं कि अभ्यास में वस्तु के अस्थायी बल को कैसे पाया जाए। सबसे पहले आप एक छोटी कटोरी, जैसे कोई कटोरी या कप, एक बड़े कंटेनर में जैसे कि एक बड़ी कटोरी या पानी की बाल्टी रखें।

2. 

   पानी के साथ एक छोटा, किनारे से किनारे कंटेनर भरें। आपको पानी को बिना छीले किनारे से डालना होगा। इस कदम पर सावधान रहें! यदि आप पानी को ओवरफ्लो करते हैं, तो आपको बड़े कंटेनर को पूरी तरह से खाली कर देना चाहिए।
   • इस प्रयोग के लिए, हम मानते हैं कि पानी का घनत्व 1000 किग्रा / मी है। जब तक आप नमकीन पानी या पूरी तरह से अलग तरल का उपयोग नहीं करते हैं, अधिकांश पानी में इस संदर्भ मूल्य के करीब घनत्व होता है, ताकि परिणाम प्रभावित न हों।
   • यदि आपके पास एक ड्रॉपर है, तो आप इसे पानी को आंतरिक कंटेनर में ड्रिप करने के लिए उपयोग कर सकते हैं ताकि पानी का स्तर किनारे तक हो।

3. 

   किसी छोटी वस्तु को विसर्जित करना। अगला, एक ऐसी वस्तु की तलाश करें जो पानी के नुकसान के साथ एक छोटे कंटेनर में आराम से फिट हो सकती है। इस ऑब्जेक्ट के किलोग्राम में वजन का पता लगाएं (आपको ग्राम में रीडिंग के लिए पैमाने का उपयोग करना चाहिए और फिर इसे किलोग्राम में बदलना चाहिए)। फिर धीरे-धीरे अपनी उंगली को गीला किए बिना ऑब्जेक्ट को पानी में दबाएं जब तक कि यह तैरना शुरू न हो जाए या आप इसे मुश्किल से पकड़ सकें, और फिर ऑब्जेक्ट को छोड़ दें। आपको बाहरी कंटेनर में आंतरिक कंटेनर के किनारे पर कुछ पानी का रिसाव देखना चाहिए।
   • इस उदाहरण के लिए, मान लें कि हम अपने आंतरिक कंटेनर में 0.05 किलोग्राम की खिलौना कार दबा रहे हैं। जैसा कि हम अगले चरण में जानेंगे, हमें कार की मात्रा जानने की आवश्यकता नहीं है।

4. 

   पानी के बहाव को इकट्ठा करें और मापें। जब आप किसी वस्तु को पानी में दबाते हैं, तो वह कुछ पानी की जगह ले लेती है - अन्यथा आपके लिए इसे पानी में डुबाने के लिए कोई जगह नहीं है। जब यह पानी को गलियारे से बाहर धकेलता है, तो यह पीछे हटता है और उछाल पैदा करता है। आंतरिक कंटेनर से छलकते पानी को इकट्ठा करें और इसे छोटे मापने वाले कप में डालें। कप में पानी की मात्रा जलमग्न वस्तु की मात्रा के बराबर होनी चाहिए।
   • दूसरे शब्दों में, यदि वस्तु तैरती है, तो पानी के बहाव की मात्रा पानी की सतह के नीचे डूबी हुई वस्तु की मात्रा के बराबर होगी। यदि वस्तु जलमग्न थी, तो अतिप्रवाहित पानी की मात्रा पूरी वस्तु के आयतन के बराबर होगी।

5. 

   पानी छलकने की मात्रा की गणना करें। चूंकि आप पानी के घनत्व को जानते हैं और मापने वाले कप में पानी के प्रवाह की मात्रा को माप सकते हैं, इसलिए आप पानी की मात्रा की गणना करेंगे। वॉल्यूम को m में कनवर्ट करें (एक ऑनलाइन यूनिट कनवर्टर जैसे कि यह यहां मदद कर सकता है) और इसे पानी के घनत्व (1,000 किग्रा / मी) से गुणा करें।
   • ऊपर दिए गए उदाहरण में, मान लें कि टॉय कार अपने आंतरिक कंटेनर में डूबी हुई है और पानी के लगभग 2 बड़े चम्मच (0.00003 मीटर) पर है। पानी का द्रव्यमान ज्ञात करने के लिए, इसे घनत्व से गुणा करें: 1,000 किग्रा / मी × 0.00003 मी = 0.03 किग्रा.

6. 

   विस्थापित पानी की मात्रा और वस्तु के द्रव्यमान की तुलना करें। अब जब आप जलमग्न और विस्थापित पानी दोनों की जनता को जानते हैं, तो इन दोनों मूल्यों की तुलना करें। यदि वस्तु का द्रव्यमान विस्थापित पानी की मात्रा से अधिक है, तो वस्तु डूब जाएगी। दूसरी ओर, यदि विस्थापित जल की मात्रा अधिक है तो वस्तु तैर जाएगी। यह व्यवहार में उछाल का सिद्धांत है - एक तैरते हुए शरीर के लिए इसे शरीर के द्रव्यमान से अधिक पानी के द्रव्यमान को विस्थापित करना होगा।
   • अत: ऐसी वस्तुएं जो हल्की होती हैं लेकिन मात्रा में बड़ी होती हैं वे सबसे अच्छी तैरती हुई वस्तु होती हैं। यह गुण इंगित करता है कि खोखली वस्तुएँ बहुत अच्छी तरह तैर सकती हैं। चलो डोंगी पर एक नज़र डालें - यह अच्छी तरह से तैरता है क्योंकि यह अंदर खोखला है, इसलिए इसमें बहुत अधिक पानी लग सकता है लेकिन द्रव्यमान बहुत भारी नहीं है। अगर डोंगी मोटी होती तो वह अच्छी तरह से तैरने में सक्षम नहीं होती।
   • ऊपर के उदाहरण में, 0.05 किलोग्राम के द्रव्यमान वाला एक वाहन 0.03 किलोग्राम द्वारा विस्थापित पानी की मात्रा से अधिक है। यह हमारे द्वारा देखे जाने के अनुरूप है: कार डूब गई है।
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सलाह

• सटीक मानों के लिए प्रत्येक वजन के बाद एक शून्य-समायोज्य पैमाने का उपयोग करें।

जिसकी आपको जरूरत है

• छोटा प्याला या कटोरा
• बड़ा कटोरा या बैरल
• छोटी वस्तुएँ जिन्हें पानी में डुबोया जा सकता है (जैसे रबड़ के गोले)
• मापने वाला कप