ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲದ ರೂಪ. ತೇಲುವ ಶಕ್ತಿ. ವಿವರಣೆ, ಸೂತ್ರ. ಹೈಡ್ರೋಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ನಿಯಮ

ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹವು ಈ ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ತೇಲುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ.

ಅವಿಭಾಜ್ಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಶಕ್ತಿಯಾವಾಗಲೂ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ದೇಹದ ತೂಕವು ಯಾವಾಗಲೂ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಈ ದೇಹದ ತೂಕಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ದೇಹವು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತಿದ್ದರೆ ಅಥವಾ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಿದರೆ, ನಂತರ ತೇಲುವ ಬಲ (ಇದನ್ನು ಸಹ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಪಡೆ) ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವದ (ಅನಿಲ) ಪರಿಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಕ್ಕೆ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ (ಮತ್ತು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ) ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪರಿಮಾಣದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅನಿಲದಲ್ಲಿರುವ ದೇಹಗಳಿಗೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ, ಎತ್ತುವ ಬಲವನ್ನು (ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಫೋರ್ಸ್) ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು, ನೀವು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅನಿಲದ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೀಲಿಯಂನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುವುದರಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಬಲೂನ್ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಹಾರುತ್ತದೆ.

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರ (ಗ್ರಾವಿಟಿ) ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಅಂದರೆ, ತೂಕವಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಕಾನೂನುಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಗಗನಯಾತ್ರಿಗಳು ಈ ವಿದ್ಯಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಪರಿಚಿತರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಶೂನ್ಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಸಂವಹನದ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯಮಾನವಿಲ್ಲ (ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಚಲನೆ), ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ ಜೀವಂತ ವಿಭಾಗಗಳ ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಾತಾಯನವನ್ನು ಅಭಿಮಾನಿಗಳು ಬಲವಂತವಾಗಿ ನಡೆಸುತ್ತಾರೆ.

ನಾವು ಬಳಸಿದ ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ:

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಪಡೆ

ದ್ರವ ಸಾಂದ್ರತೆ

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ನಿಯಮವು ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯ ನಿಯಮವಾಗಿದೆ, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ದ್ರವದಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಅನಿಲ) ಮುಳುಗಿದ ದೇಹವು ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ತೇಲುವ ಬಲದಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಿನ್ನೆಲೆ

"ಯುರೇಕಾ!" (“ಫೌಂಡ್!”) - ಇದು ದಂತಕಥೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಕ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಮತ್ತು ದಾರ್ಶನಿಕ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಮಾಡಿದ ಆಶ್ಚರ್ಯಸೂಚಕವಾಗಿದೆ, ಅವರು ದಮನದ ತತ್ವವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ದಂತಕಥೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಸಿರಾಕುಸನ್ ರಾಜ ಹೆರಾನ್ II ​​ತನ್ನ ಕಿರೀಟವನ್ನು ರಾಯಲ್ ಕಿರೀಟಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ಶುದ್ಧ ಚಿನ್ನದಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಚಿಂತಕನನ್ನು ಕೇಳಿದನು. ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಕಿರೀಟವನ್ನು ತೂಗುವುದು ಕಷ್ಟವಾಗಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇದು ಸಾಕಾಗಲಿಲ್ಲ - ಕಿರೀಟದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅದು ಎರಕಹೊಯ್ದ ಲೋಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅದು ಶುದ್ಧ ಚಿನ್ನವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿತ್ತು. ನಂತರ, ದಂತಕಥೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್, ಕಿರೀಟದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಆಲೋಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿ ಸ್ನಾನಕ್ಕೆ ಧುಮುಕಿದನು - ಮತ್ತು ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಮಟ್ಟವು ಏರಿದೆ ಎಂದು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಗಮನಿಸಿದನು. ತದನಂತರ ವಿಜ್ಞಾನಿ ತನ್ನ ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣವು ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರಿತುಕೊಂಡನು, ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಿರೀಟವನ್ನು ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ತುಂಬಿದ ಜಲಾನಯನಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಿದರೆ, ಅದರ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ನೀರಿನ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ದಂತಕಥೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಆವೃತ್ತಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ವಿಜ್ಞಾನಿ ತನ್ನ ವಿಜಯವನ್ನು ರಾಜಮನೆತನಕ್ಕೆ ವರದಿ ಮಾಡಲು ಓಡಿಹೋದನು, ಬಟ್ಟೆ ಧರಿಸಲು ಸಹ ಚಿಂತಿಸದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಜವೇನೆಂದರೆ: ತೇಲುವ ತತ್ವವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದವರು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್. ಘನ ದೇಹವನ್ನು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಿದರೆ, ಅದು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಭಾಗದ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ದ್ರವದ ಮೇಲೆ ಹಿಂದೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದ ಒತ್ತಡವು ಈಗ ಅದನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಿದ ಘನ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು, ಲಂಬವಾಗಿ ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ತೇಲುವ ಬಲವು ದೇಹವನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಎಳೆಯುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದ್ದರೆ, ದೇಹವು ತೇಲುತ್ತದೆ; ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಅದು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ (ಮುಳುಗುತ್ತದೆ). ಆಧುನಿಕ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ, ದೇಹವು ಅದರ ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅದು ಮುಳುಗಿರುವ ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ ತೇಲುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಕಾನೂನು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನ ಸಿದ್ಧಾಂತ

ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವ ದ್ರವದಲ್ಲಿ, ಚಲಿಸುವ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಒತ್ತಡವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ದ್ರವವನ್ನು ಘನ ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಿದಾಗ, ಅಣುಗಳ ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೇಲ್ಮುಖವಾದ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವ ಅಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ದೇಹದ ಮೇಲೆಯೇ ಬೀಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೆಳಗಿನಿಂದ ಮತ್ತು ತಳ್ಳುವ ಒತ್ತಡವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ಕಡೆಗೆ. ದೇಹವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ್ದರೆ, ತೇಲುವ ಬಲವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಒತ್ತಡವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಆಳದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ಕೆಳಗಿನ ಭಾಗವು ಮೇಲ್ಭಾಗಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ತೇಲುವ ಬಲವು ಇರುತ್ತದೆ. ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ತೇಲುವ ಬಲದ ವಿವರಣೆಯಾಗಿದೆ.

ಈ ತಳ್ಳುವ ಮಾದರಿಯು ನೀರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದಟ್ಟವಾದ ಉಕ್ಕಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಹಡಗು ಏಕೆ ತೇಲುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ಹಡಗಿನಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಉಕ್ಕಿನ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಟರ್‌ಲೈನ್‌ನ ಕೆಳಗೆ ಹಡಗಿನ ಹಲ್‌ನೊಳಗೆ ಇರುವ ಗಾಳಿಯ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಾವು ಹಲ್ನ ಶೆಲ್ ಮತ್ತು ಅದರೊಳಗಿನ ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸರಾಸರಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಹಡಗಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು (ಭೌತಿಕ ದೇಹವಾಗಿ) ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ತೇಲುವ ಬಲವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಮೇಲ್ಮುಖವಾದ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳು ಭೂಮಿಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಹಡಗನ್ನು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಎಳೆಯುತ್ತದೆ - ಮತ್ತು ಹಡಗು ತೇಲುತ್ತದೆ.

ಸೂತ್ರೀಕರಣ ಮತ್ತು ವಿವರಣೆಗಳು

ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿದೆ: ಭಾರವಾದ ದೇಹಗಳು ಹಗುರವಾದಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ - ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದಾಗ ನಮ್ಮ ದೇಹ. ನದಿ ಅಥವಾ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಈಜುವಾಗ, ನೀವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಎತ್ತುವ ಮತ್ತು ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಭಾರವಾದ ಕಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸಬಹುದು - ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಎತ್ತುವಂತಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹಗುರವಾದ ದೇಹಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತವೆ: ಸಣ್ಣ ಕಲ್ಲಂಗಡಿ ಗಾತ್ರದ ಚೆಂಡನ್ನು ಮುಳುಗಿಸಲು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕೌಶಲ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ; ಅರ್ಧ ಮೀಟರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚೆಂಡನ್ನು ಮುಳುಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರವು ಅಂತರ್ಬೋಧೆಯಿಂದ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ - ದೇಹವು ಏಕೆ ತೇಲುತ್ತದೆ (ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ) ಅದರಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ದ್ರವದ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ; ಲಘು ದೇಹಗಳು ತೇಲುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಭಾರವಾದವುಗಳು ಮುಳುಗುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಉತ್ತರದಿಂದ ಒಬ್ಬರು ತೃಪ್ತರಾಗುವುದಿಲ್ಲ: ಉಕ್ಕಿನ ತಟ್ಟೆಯು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನೀವು ಅದರಿಂದ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು ಮಾಡಿದರೆ ಅದು ತೇಲುತ್ತದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಕೆಯ ತೂಕ ಬದಲಾಗಲಿಲ್ಲ.

ಹೈಡ್ರೋಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಒತ್ತಡದ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ತೇಲುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಬಲದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಿದವರಲ್ಲಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಮೊದಲಿಗರು. ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ: ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹವು ದೇಹದ ಮುಳುಗಿದ ಭಾಗದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದ ತೂಕದ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ತೇಲುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ.

ಸೂತ್ರ

ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು: ಎಫ್ A = ρ f ಜಿ.ವಿಶುಕ್ರವಾರ,

ಅಲ್ಲಿ ρl ಎಂಬುದು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ,

g - ಉಚಿತ ಪತನ ವೇಗವರ್ಧನೆ,

Vpt ಎಂಬುದು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಭಾಗದ ಪರಿಮಾಣವಾಗಿದೆ.

ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿರುವ ದೇಹದ ವರ್ತನೆಯು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಈ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಫೋರ್ಸ್ FA ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಪ್ರಕರಣಗಳು ಸಾಧ್ಯ:

1) ಅಡಿ > ಎಫ್ಎ - ದೇಹವು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ;

2) ಅಡಿ = FA - ದೇಹವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ;

3) ಅಡಿ< FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

ನಾವು ಸಮುದ್ರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಮುಳುಗದೆ ಏಕೆ ಮಲಗಬಹುದು? ಭಾರವಾದ ಹಡಗುಗಳು ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ ತೇಲುತ್ತವೆ?

ಜನರು ಮತ್ತು ದೋಣಿಗಳನ್ನು ತಳ್ಳುವ ಕೆಲವು ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿ ಬಹುಶಃ ಇದೆ, ಅಂದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ಹೊರಗೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೇಲುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ದೇಹದ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯ ಆಳದ ಮೇಲೆ ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡದ ಅವಲಂಬನೆಯು ತೇಲುವ ಬಲದ ನೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಯಾವುದೇ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬಲವನ್ನು ಹತ್ತಿರದಿಂದ ನೋಡೋಣ.

ನಾವೆಲ್ಲರೂ ಕೊಚ್ಚೆ ಗುಂಡಿಗಳ ಮೂಲಕ ದೋಣಿಗಳನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆವು. ಕ್ಯಾಪ್ಟನ್ ಇಲ್ಲದ ದೋಣಿ ಯಾವುದು? ನಾವು ಏನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ? ಕ್ಯಾಪ್ಟನ್ನ ತೂಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹಡಗು ಆಳವಾಗಿ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ. ನಾವು ನಮ್ಮ ದೋಣಿಯಲ್ಲಿ ಐದು ಅಥವಾ ಎಂಟು ನಾಯಕರನ್ನು ಇರಿಸಿದರೆ ಏನು? ನಮ್ಮ ದೋಣಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಮುಳುಗಿತು.

ಈ ಅನುಭವದಿಂದ ನಾವು ಏನು ಉಪಯುಕ್ತ ಕಲಿಯಬಹುದು? ದೋಣಿಯ ತೂಕ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ದೋಣಿ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವುದನ್ನು ನಾವು ನೋಡಿದ್ದೇವೆ. ಅಂದರೆ, ದೇಹದ ತೂಕವು ನೀರಿನ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು, ಆದರೆ ತೇಲುವ ಬಲವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ದೇಹದ ತೂಕವು ತೇಲುವ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಈ ಬಲದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ದೋಣಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಮುಳುಗಿತು. ಅಂದರೆ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದೇಹಕ್ಕೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ತೇಲುವಿಕೆಯ ಬಲವಿದೆ, ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ದೇಹಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಫೋರ್ಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ತೇಲುವ ಬಲವು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವದ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ಇಟ್ಟಿಗೆ, ಎಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಯಾವುದೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮರದ ಬಾಗಿಲು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಒಂದೆರಡು ಪ್ರಯಾಣಿಕರನ್ನು ಸಹ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಬಲವನ್ನು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಫೌಟ್ ​​= g*m f = g* ρ f * V f = P f,

ಅಲ್ಲಿ m ಎಂಬುದು ದ್ರವದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ,

ಮತ್ತು Pf ಎಂಬುದು ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವದ ತೂಕವಾಗಿದೆ.

ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸಮಾನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ: m f = ρ f * V f, ನಂತರ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲದ ಸೂತ್ರದಿಂದ ಅದು ಮುಳುಗಿದ ದೇಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ದೇಹದಿಂದ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲವು ವೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. ತೇಲುವ ಬಲದ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ದೇಹದ ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಭಾಗಗಳ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಳದಿಂದಾಗಿ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಒತ್ತಡವು P 2 > P 1 ಆಗಿದೆ. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬಲವು ಉದ್ಭವಿಸಲು, ದೇಹವು ಕನಿಷ್ಠ ಭಾಗಶಃ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ್ದರೆ ಸಾಕು.

ಆದ್ದರಿಂದ, ದೇಹವು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತಿದ್ದರೆ, ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಈ ದೇಹದ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ತೇಲುವ ಶಕ್ತಿಯು ಇಡೀ ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ದೇಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ದೇಹವು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ, ಅದು ತೇಲುತ್ತದೆ.

ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ ದೇಹವು ಅದರ ತೂಕವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅದು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವ ನೀರಿನ ತೂಕವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದೇಹದ ತೂಕವು ಅದೇ ಪರಿಮಾಣದ ನೀರಿನ ತೂಕಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಅದು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಅದು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುವುದು ಸಹಜ.

ದೇಹ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ತೂಕವು ಸಮಾನವಾಗಿದ್ದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ಜಲವಾಸಿಗಳು ಮಾಡುವಂತೆ ದೇಹವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಈಜಬಹುದು. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುವ ಜೀವಿಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಬಹುತೇಕ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರಿಗೆ ಬಲವಾದ ಅಸ್ಥಿಪಂಜರಗಳು ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ!

ಮೀನುಗಳು ತಮ್ಮ ದೇಹದ ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮ ಡೈವಿಂಗ್ ಆಳವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಅವರು ಸ್ನಾಯುಗಳನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಥವಾ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಈಜು ಗಾಳಿಗುಳ್ಳೆಯ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಈಜಿಪ್ಟ್ ಕರಾವಳಿಯಲ್ಲಿ ಅದ್ಭುತವಾದ ಫಗಾಕ್ ಮೀನು ಇದೆ. ಅಪಾಯದ ವಿಧಾನವು ಫಗಾಕ್ ನೀರನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ನುಂಗಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣದ ಅನಿಲಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೀನಿನ ಅನ್ನನಾಳದಲ್ಲಿ ಆಹಾರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ತ್ವರಿತ ವಿಘಟನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಿಲಗಳು ಅನ್ನನಾಳದ ಸಕ್ರಿಯ ಕುಹರವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಅದರೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಕುರುಡು ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನೂ ಸಹ ತುಂಬುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಫಾಗಾಕ್ನ ದೇಹವು ಬಹಳವಾಗಿ ಊದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ನ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ, ಅದು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಜಲಾಶಯದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ತೇಲುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಅವನು ಈಜುತ್ತಾನೆ, ತಲೆಕೆಳಗಾಗಿ ನೇತಾಡುತ್ತಾನೆ, ಅವನ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಅನಿಲಗಳು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವವರೆಗೆ. ಇದರ ನಂತರ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಅದನ್ನು ಜಲಾಶಯದ ಕೆಳಭಾಗಕ್ಕೆ ತಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ಕೆಳಭಾಗದ ಪಾಚಿಗಳ ನಡುವೆ ಆಶ್ರಯ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಸೂಚನೆಗಳು

ದೇಹದ ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ವಿಭಾಗಗಳ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಎತ್ತರದ ನೀರಿನ ಕಾಲಮ್ h1 ಇದರ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಮೇಲಿನ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒತ್ತುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಭಾಗವು ಎತ್ತರದ h2 ನ ಕಾಲಮ್ನ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಬಲದಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎತ್ತರವನ್ನು h1 ಮತ್ತು ದೇಹದ ಎತ್ತರದ ಸೇರ್ಪಡೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾಸ್ಕಲ್ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ, ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಸೇರಿದಂತೆ.

ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಲವು ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ದ್ರವ ಕಾಲಮ್ನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ತೇಲುವ ಶಕ್ತಿಯು ದೇಹದ ಸ್ವಂತ ತೂಕವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ. ದೇಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ ವಸ್ತು ಅಥವಾ ಅದರ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಅದರ ಇತರ ಗುಣಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಮುಳುಗಿದ ಭಾಗದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಆಧರಿಸಿದೆ.

ಎರಡು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ, ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲವು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದು ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಅದೇ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರವದ ತೂಕವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ದೇಹವು ಸರಿಯಾದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಅಂದರೆ, ಇದು ಘನ, ಸಮಾನಾಂತರ, ಗೋಳ, ಅರ್ಧಗೋಳ, ಕೋನ್. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಆಕಾರದ ಘನ ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನ ಸಂಖ್ಯೆ 2 ಇದೆ. ಆದರೆ ಅದರ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚು.

ಮುಳುಗಿದ ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ ನಂತರ, ನಾವು ಅದನ್ನು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಗುಣಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಏಕರೂಪದ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಮೇಲೆ ಈ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ತೇಲುವ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುತ್ತೇವೆ (9.8 ಮೀ / s2). ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಸೂತ್ರವು ಈ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ:
F=ρgV
ρ ಎಂಬುದು ದ್ರವದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ;
g - ಉಚಿತ ಪತನ ವೇಗವರ್ಧನೆ;
ವಿ ಎಂಬುದು ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣವಾಗಿದೆ.
ಯಾವುದೇ ಬಲದಂತೆ, ಇದನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್ಸ್ (N) ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನವು ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ತನ್ನ ಕಾನೂನಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಅನುಭವಕ್ಕೆ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ನಿಕಟವಾಗಿ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ದೇಹದ ಭಾಗಶಃ ಮುಳುಗುವಿಕೆಗಾಗಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ ಈ ವಿಧಾನವು ತುಂಬಾ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ. ಅಗತ್ಯ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ದೇಹವನ್ನು ಥ್ರೆಡ್ನಲ್ಲಿ ಅಮಾನತುಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಧಾನವಾಗಿ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ದೇಹವನ್ನು ಮುಳುಗಿಸುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ ಹಡಗಿನಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಸಾಕು, ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಿಂದ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುಣಿಸಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಿರಿ. ಮೊದಲ ಪ್ರಕರಣದಂತೆ, ನಾವು ಈ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ದ್ರವ ಮತ್ತು ಜಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಗುಣಿಸುತ್ತೇವೆ. ಫಲಿತಾಂಶದ ಮೌಲ್ಯವು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವಾಗಿದೆ. ಬಲದ ಘಟಕವು ನ್ಯೂಟನ್ ಆಗಬೇಕಾದರೆ, ಪರಿಮಾಣವನ್ನು m3 ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು kg/m3 ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬೇಕು.

ಪಾಠದ ಉದ್ದೇಶಗಳು: ತೇಲುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, ಅದರ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಯ ಕಾರಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಅದರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಕ್ಕೆ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪ್ರಪಂಚದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವಿಶ್ವ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಕಲ್ಪನೆಯ ರಚನೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಲು.

ಪಾಠದ ಉದ್ದೇಶಗಳು: ಜ್ಞಾನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಕೌಶಲ್ಯಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಕೆಲಸ, ಫಲಿತಾಂಶದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂವಹನ ಕೌಶಲ್ಯಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿ. ಊಹೆಗಳನ್ನು ಮುಂದಿಡುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಮೌಖಿಕ ಭಾಷಣವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿ. ವಿವಿಧ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳ ಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ಸ್ವತಂತ್ರ ಚಿಂತನೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಸ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿಜ್ಞಾನಿ, 287 BC ಯಲ್ಲಿ ಜನಿಸಿದರು. ಸಿಸಿಲಿ ದ್ವೀಪದಲ್ಲಿರುವ ಸಿರಾಕ್ಯೂಸ್ ಬಂದರು ಮತ್ತು ಹಡಗು ನಿರ್ಮಾಣ ನಗರದಲ್ಲಿ. ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ತನ್ನ ತಂದೆ, ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮತ್ತು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಫಿಡಿಯಾಸ್ ಅವರಿಂದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಶಿಕ್ಷಣವನ್ನು ಪಡೆದರು, ಅವರು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಅನ್ನು ಪೋಷಿಸಿದ ಸಿರಾಕ್ಯೂಸ್ ನಿರಂಕುಶಾಧಿಕಾರಿ ಹಿರೋ ಅವರ ಸಂಬಂಧಿ. ಅವರ ಯೌವನದಲ್ಲಿ, ಅವರು ಅಲೆಕ್ಸಾಂಡ್ರಿಯಾದ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಸಾಂಸ್ಕೃತಿಕ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಕಳೆದರು, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಕಾನನ್ ಮತ್ತು ಭೂಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ-ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎರಾಟೋಸ್ತನೀಸ್ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಸ್ನೇಹ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬೆಳೆಸಿದರು. ಇದು ಅವರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಪ್ರಚೋದನೆಯಾಗಿತ್ತು. ಅವರು ಪ್ರೌಢ ವಿಜ್ಞಾನಿಯಾಗಿ ಸಿಸಿಲಿಗೆ ಮರಳಿದರು. ಅವರು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಹಲವಾರು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕೃತಿಗಳಿಗೆ ಪ್ರಸಿದ್ಧರಾದರು.

ಅವನ ಜೀವನದ ಕೊನೆಯ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಸಿರಾಕ್ಯೂಸ್‌ನಲ್ಲಿದ್ದನು, ರೋಮನ್ ನೌಕಾಪಡೆ ಮತ್ತು ಸೈನ್ಯದಿಂದ ಮುತ್ತಿಗೆ ಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟಿತು. 2ನೇ ಪ್ಯೂನಿಕ್ ಯುದ್ಧ ನಡೆಯುತ್ತಿತ್ತು. ಮತ್ತು ಮಹಾನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ, ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ಉಳಿಸದೆ, ತನ್ನ ಊರಿನ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಆಯೋಜಿಸುತ್ತಾನೆ. ಅವರು ಶತ್ರು ಹಡಗುಗಳನ್ನು ಮುಳುಗಿಸುವ, ಅವುಗಳನ್ನು ತುಂಡುಗಳಾಗಿ ಒಡೆದುಹಾಕುವ ಮತ್ತು ಸೈನಿಕರನ್ನು ನಾಶಮಾಡುವ ಅನೇಕ ಅದ್ಭುತ ಯುದ್ಧ ವಾಹನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೃಹತ್ ರೋಮನ್ ಸೈನ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಗರದ ರಕ್ಷಕರ ಸೈನ್ಯವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು 212 BC ಯಲ್ಲಿ. ಸಿರಾಕ್ಯೂಸ್ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ನ ಪ್ರತಿಭೆಯನ್ನು ರೋಮನ್ನರು ಮೆಚ್ಚಿದರು ಮತ್ತು ರೋಮನ್ ಕಮಾಂಡರ್ ಮಾರ್ಸೆಲಸ್ ಅವರ ಜೀವವನ್ನು ಉಳಿಸಲು ಆದೇಶಿಸಿದರು. ಆದರೆ ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್‌ನನ್ನು ದೃಷ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ತಿಳಿಯದ ಸೈನಿಕ ಅವನನ್ನು ಕೊಂದನು.

ಅವರ ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಕಾನೂನು, ನಂತರ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಕಾನೂನು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಯಿತು. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಸ್ನಾನ ಮಾಡುವಾಗ "ಯುರೇಕಾ!" ಎಂಬ ಉದ್ಗಾರದೊಂದಿಗೆ ಈ ಕಾನೂನಿನ ಕಲ್ಪನೆಯು ಬಂದಿತು ಎಂಬ ದಂತಕಥೆ ಇದೆ. ಅವನು ಸ್ನಾನದಿಂದ ಹೊರಬಂದನು ಮತ್ತು ತನಗೆ ಬಂದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸತ್ಯವನ್ನು ಬರೆಯಲು ಬೆತ್ತಲೆಯಾಗಿ ಓಡಿದನು. ಈ ಸತ್ಯದ ಸಾರವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ; ನಾವು ತೇಲುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕು, ಅದರ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಯ ಕಾರಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬೇಕು.

ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡವು ದೇಹದ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯ ಆಳವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ತೇಲುವ ಬಲದ ನೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲಂಬವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ದೇಹವನ್ನು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಿದರೆ, ತೇಲುವ ಶಕ್ತಿಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅದು ಆಳವಾದ ಪದರಗಳಿಂದ ಆಳವಿಲ್ಲದ ಪದರಗಳಿಗೆ ತೇಲುತ್ತದೆ. ಆಯತಾಕಾರದ ಸಮಾನಾಂತರ ಪೈಪಿಡ್‌ಗಾಗಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಾವು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯೋಣ.

ಮೇಲಿನ ಮುಖದ ಮೇಲೆ ದ್ರವದ ಒತ್ತಡವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ

ಅಲ್ಲಿ: h1 ಎಂಬುದು ಮೇಲಿನ ಅಂಚಿನ ಮೇಲಿರುವ ದ್ರವ ಕಾಲಮ್‌ನ ಎತ್ತರವಾಗಿದೆ.

ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿ ಅಂಚು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ

F1= p1*S = w*g*h1*S,

ಎಲ್ಲಿ: ಎಸ್ - ಮೇಲಿನ ಮುಖದ ಪ್ರದೇಶ.

ಕೆಳಗಿನ ಮುಖದ ಮೇಲೆ ದ್ರವದ ಒತ್ತಡವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ

ಅಲ್ಲಿ: h2 ಎಂಬುದು ಕೆಳ ಅಂಚಿನ ಮೇಲಿರುವ ದ್ರವ ಕಾಲಮ್‌ನ ಎತ್ತರವಾಗಿದೆ.

ಕೆಳಗಿನ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿರುವ ಒತ್ತಡದ ಬಲವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ

F2= p2*S = w*g*h2*S,

ಎಲ್ಲಿ: ಎಸ್ ಘನದ ಕೆಳಗಿನ ಮುಖದ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ.

h2 > h1 ರಿಂದ, ನಂತರ р2 > р1 ಮತ್ತು F2 > F1.

F2 ಮತ್ತು F1 ಬಲಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

F2 – F1 = w*g*h2*S – w*g*h1*S = w*g*S* (h2 – h1).

h2 – h1 = V ಎಂಬುದು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ಅಥವಾ ದೇಹದ ಭಾಗದ ಪರಿಮಾಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನಂತರ F2 – F1 = w*g*S*H = g* w*V

ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣದ ಉತ್ಪನ್ನವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ದೇಹದಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ದ್ರವದ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

F2 – F1= mf*g = Pzh = ಫೌಟ್.

ತೇಲುವ ಬಲವು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬಲವಾಗಿದೆ, ಇದು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ನ ನಿಯಮವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತದೆ

ಬದಿಯ ಮುಖಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳ ಫಲಿತಾಂಶವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ಭಾಗಿಯಾಗಿಲ್ಲ.

ಹೀಗಾಗಿ, ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ ದೇಹವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ತೇಲುವ ಬಲವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಕಾನೂನನ್ನು ಮೊದಲು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ತನ್ನ ಗ್ರಂಥದ ಆನ್ ಫ್ಲೋಟಿಂಗ್ ಬಾಡೀಸ್ ನಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದ್ದಾನೆ. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬರೆದರು: “ದ್ರವಕ್ಕಿಂತ ಭಾರವಾದ ದೇಹಗಳು, ಈ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿ, ಅವು ಅತ್ಯಂತ ಕೆಳಭಾಗವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಮುಳುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಅವು ಮುಳುಗಿದ ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ತೂಕದಿಂದ ಹಗುರವಾಗುತ್ತವೆ. ”

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವು ಹೇಗೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದು ದೇಹದ ತೂಕ, ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣ, ದೇಹದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲದ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ಇದು ದೇಹವು ಮುಳುಗಿರುವ ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಈ ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಫಲಿತಾಂಶದ ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.
ಈಗ ನಾವು ದ್ರವದಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಅನಿಲ) ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ತೂಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸೋಣ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಎರಡು ಶಕ್ತಿಗಳು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ (ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಕೆಳಮುಖವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲವು ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿರುತ್ತದೆ), ನಂತರ ದ್ರವದಲ್ಲಿನ ದೇಹದ ತೂಕವು ದೇಹದ ತೂಕಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲದಿಂದ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ:

P A = m t g – m f g = g (m t – m f)

ಹೀಗಾಗಿ, ದೇಹವು ದ್ರವದಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಅನಿಲ) ಮುಳುಗಿದ್ದರೆ, ಅದು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಿದ ದ್ರವದ (ಅಥವಾ ಅನಿಲ) ತೂಕದಷ್ಟು ತೂಕವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ:

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ಪರಿಮಾಣ ಅಥವಾ ಅದರ ಮುಳುಗಿದ ಭಾಗವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಅದರ ತೂಕ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ವಿಧಾನದಿಂದ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲದ ನಿರ್ಣಯ.

ಸಲಕರಣೆ: ಒಂದು ಲೋಟ ಶುದ್ಧ ನೀರು, ಒಂದು ಲೋಟ ಉಪ್ಪು ನೀರು, ಸಿಲಿಂಡರ್, ಡೈನಮೋಮೀಟರ್.

ಪ್ರಗತಿ:

• ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ದೇಹದ ತೂಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ;
• ದ್ರವದಲ್ಲಿ ದೇಹದ ತೂಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ;
• ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ದೇಹದ ತೂಕ ಮತ್ತು ದ್ರವದಲ್ಲಿರುವ ದೇಹದ ತೂಕದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಿರಿ.

4. ಮಾಪನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು:

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವು ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿ.

ತೇಲುವ ಬಲವು ಯಾವುದೇ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರದ ದೇಹಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ದೇಹಗಳು ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಮತ್ತು ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರಗಳು, ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಂದಿರುವ ದೇಹಗಳು, ಚೆಂಡಿನ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಟೊಳ್ಳಾದ ದೇಹಗಳು, ಆಯತಾಕಾರದ ಸಮಾನಾಂತರ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಂಡರ್.

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎತ್ತುವ ಬಲವು ದ್ರವದ ಬದಿಯಿಂದ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಲಂಬವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ಪರಿಮಾಣದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದೇಹವು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ತೇಲುವ ದೇಹಗಳ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯೋಣ.

ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿರುವ ದೇಹದ ನಡವಳಿಕೆಯು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಫ್ ಟಿ ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಫೋರ್ಸ್ ಎಫ್ ಎ , ಈ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಪ್ರಕರಣಗಳು ಸಾಧ್ಯ:

• ಎಫ್ ಟಿ > ಎಫ್ ಎ - ದೇಹವು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ;
• ಎಫ್ ಟಿ = ಎಫ್ ಎ - ದೇಹವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ;
• ಎಫ್ ಟಿ< F A - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

ಮತ್ತೊಂದು ಸೂತ್ರೀಕರಣ (ಇಲ್ಲಿ P t ದೇಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ, P s ಎಂಬುದು ಅದು ಮುಳುಗಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ):

• P t > P s - ದೇಹವು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ;
• P t = P s - ದೇಹವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ;
• ಪಿ ಟಿ< P s - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

ನೀರಿನಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುವ ಜೀವಿಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರಿಗೆ ಬಲವಾದ ಅಸ್ಥಿಪಂಜರಗಳು ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ! ಮೀನುಗಳು ತಮ್ಮ ದೇಹದ ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಮ್ಮ ಡೈವಿಂಗ್ ಆಳವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಅವರು ಸ್ನಾಯುಗಳನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಥವಾ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಈಜು ಗಾಳಿಗುಳ್ಳೆಯ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ದೇಹವು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ, ನಂತರ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ಬಲವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಸ್ ತತ್ವವನ್ನು ಹಡಗು ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಏರೋನಾಟಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತೇಲುವ ದೇಹದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ:

ದೇಹದ G ಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲದ ಕ್ರಿಯೆಯ ರೇಖೆಯು ದ್ರವದ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ಪರಿಮಾಣದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೆ (ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಕೇಂದ್ರ) ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ತೇಲುವ ದೇಹದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ದೇಹದ T ಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರ ಮತ್ತು K ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಕೇಂದ್ರವು ಒಂದೇ ಲಂಬವಾದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಇದೆ, ಇದನ್ನು ಈಜು ಅಕ್ಷ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರೋಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವಾಗ, ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಕೇಂದ್ರವು K1 ಬಿಂದುವಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲ ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲ FA ಒಂದು ಜೋಡಿ ಬಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ದೇಹವನ್ನು ಅದರ ಮೂಲ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ಹಿಂದಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ರೋಲ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ, ತೇಲುವ ದೇಹವು ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಎರಡನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಿರತೆ ಇಲ್ಲ. ದೇಹದ ಸ್ಥಿರತೆಯು ದೇಹದ T ಮತ್ತು ಮೆಟಾಸೆಂಟರ್ M ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಅಕ್ಷದೊಂದಿಗೆ ರೋಲ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡಿಯನ್ ಬಲದ ಕ್ರಿಯೆಯ ರೇಖೆಯ ಛೇದನದ ಬಿಂದು).

1783 ರಲ್ಲಿ, MONTGOLFIER ಸಹೋದರರು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಕಾಗದದ ಚೆಂಡನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರು, ಅದರ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅವರು ಒಂದು ಕಪ್ ಸುಡುವ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸಿದರು. ಬಲೂನ್ ಬಿಸಿ ಗಾಳಿಯಿಂದ ತುಂಬಿತು ಮತ್ತು 2000 ಮೀಟರ್ ಎತ್ತರವನ್ನು ತಲುಪಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು.