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जोर गुरुत्वाकर्षण की दिशा के विपरीत दिशा में काम करने वाला बल है जो एक तरल पदार्थ में डूबी सभी वस्तुओं को प्रभावित करता है। जब किसी वस्तु को किसी तरल पदार्थ में रखा जाता है, तो उसका वजन द्रव (तरल या गैस) को धक्का देता है, जबकि उछालयुक्त बल वस्तु को ऊपर की ओर धकेलता है, गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध कार्य करता है। सामान्य शब्दों में, समीकरण का उपयोग करके इस बल की गणना की जा सकती है एफ_बी = वी_रों × डी × जी, जहां एफ_बी बोयंत बल है, वी_रों जलमग्न आयतन है, D द्रव का घनत्व है जिसमें वस्तु डूबी हुई है और g गुरुत्वाकर्षण बल है। ऑब्जेक्ट के थ्रस्ट को निर्धारित करने का तरीका जानने के लिए, आरंभ करने के लिए चरण 1 देखें।

कदम

विधि 1 की 2: उछाल बल समीकरण का उपयोग करना

1. 

   मात्रा ज्ञात कीजिए वस्तु का डूबा हुआ भाग। किसी वस्तु पर कार्य करने वाला उत्प्लावक बल उस वस्तु के आयतन के सीधे आनुपातिक होता है जो जलमग्न होती है। दूसरे शब्दों में, वस्तु जितनी अधिक ठोस होती है, उस पर क्रिया करने वाला बल उतना अधिक होता है। इसका मतलब यह है कि यहां तक ​​कि एक तरल में डूबने वाली वस्तुओं में एक बल होता है जो उन्हें ऊपर की ओर धकेलता है। इस तीव्रता की गणना शुरू करने के लिए, पहला कदम उस वस्तु की मात्रा निर्धारित करना है जो जलमग्न है। समीकरण के लिए, यह मान मीटर में होना चाहिए।
   • उन वस्तुओं के लिए जो पूरी तरह से तरल पदार्थ में डूबे हुए हैं, जलमग्न मात्रा वस्तु के समान है। उन लोगों के लिए जो द्रव की सतह पर तैर रहे हैं, केवल सतह के नीचे की मात्रा को माना जाता है।
   • एक उदाहरण के रूप में, मान लें कि हम पानी में तैरती हुई रबर की गेंद पर अभिनय करने वाले उद्दंड बल को खोजना चाहते हैं। यदि गेंद एक मीटर के व्यास के साथ एक सही गोला है, और पानी में आधा तैर रहा है, तो हम गोलाकार की कुल मात्रा का पता लगाकर और दो से विभाजित करके डूबे हुए भाग का आयतन ज्ञात कर सकते हैं। चूँकि गोले का आयतन (4/3) ius (त्रिज्या) द्वारा दिया जाता है, यह ज्ञात है कि हमारे पास (4/3) π (0.5) = 0.524 मीटर का परिणाम होगा। 0.524 / 2 = 0.262 मीटर जलमग्न.

2. 

   
   
   अपने द्रव का घनत्व ज्ञात कीजिए। उछाल बल को खोजने की प्रक्रिया में अगला कदम घनत्व (किलोग्राम / मीटर में) को परिभाषित करना है, जिसमें वस्तु डूबी हुई है। घनत्व वस्तु का एक माप या मात्रा द्वारा पदार्थ के सापेक्ष भार है। समान मात्रा की दो वस्तुओं को देखते हुए, सबसे अधिक घनत्व वाला व्यक्ति सबसे अधिक वजन करता है। एक नियम के रूप में, तरल पदार्थ का घनत्व जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक बल बल निकलता है। तरल पदार्थों के साथ, संदर्भ सामग्रियों को देखकर घनत्व निर्धारित करना आम तौर पर आसान होता है।
   • हमारे उदाहरण में, गेंद पानी में तैर रही है। एक शैक्षणिक बल से परामर्श करना, हम पा सकते हैं कि पानी का घनत्व कितना है 1000 किलो / मीटर.
   • अन्य सामान्य तरल पदार्थों की घनत्व इंजीनियरिंग स्रोतों में सूचीबद्ध हैं। ऐसी सूची यहां मिल सकती है।

3. 

   
   
   गुरुत्वाकर्षण बल (या एक और नीचे की ओर बल) का पता लगाएं। चाहे वस्तु तैर रही हो या पूरी तरह से जलमग्न हो, यह हमेशा गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन होती है। वास्तविक दुनिया में, यह निरंतर बल के बराबर है 9.81 न्यूटन / किग्रा। हालांकि, ऐसी स्थितियों में जहां एक और बल, जैसे कि अपकेंद्रित्र, एक तरल पदार्थ और जलमग्न वस्तु पर काम कर रहा है, उन्हें कुल नीचे की ताकत का निर्धारण करने के लिए भी विचार किया जाना चाहिए।
   • हमारे उदाहरण में, यदि हम एक साधारण और स्थिर प्रणाली के साथ काम कर रहे हैं, तो हम यह मान सकते हैं कि नीचे काम करने वाला एकमात्र बल ऊपर वर्णित गुरुत्वाकर्षण बल है।
   • हालाँकि, अगर हमारी गेंद पानी की बाल्टी में तैर रही थी, तो एक क्षैतिज वृत्त में बड़ी तेजी से घूम रही थी? इस मामले में, यह मानते हुए कि बाल्टी इतनी तेजी से घूम रही है कि यह सुनिश्चित करने के लिए कि पानी और गेंद दोनों गिरते नहीं हैं, इस स्थिति में नीचे की ओर की ताकत बाल्टी के संचलन द्वारा निर्मित केन्द्रापसारक बल से निकलेगी, न कि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से।

4. 

   
   
   मात्रा × घनत्व × गुरुत्व को गुणा करें। जब आपके पास आपकी वस्तु की मात्रा (मीटर में), आपके द्रव का घनत्व (किलोग्राम / मीटर में) और गुरुत्वाकर्षण बल (या आपके सिस्टम का निचला बल) के लिए मान होता है, तो बलवान बल खोजना आसान है। न्यूटन में बल खोजने के लिए बस इन तीन मात्राओं को गुणा करें।
   • आइए समीकरण एफ में हमारे मूल्यों को प्रतिस्थापित करके हमारे उदाहरण को हल करें_बी = वी_रों × डी × जी। एफ_बी = 0.262 मीटर × 1000 किलो / मीटर × 9.81 न्यूटन / किलो = 2570 न्यूटन.

5. 

   पता लगाएँ कि क्या आपकी वस्तु गुरुत्वाकर्षण बल के साथ तुलना करके तैरती है। बोयेंसी बल समीकरण का उपयोग करना, उस बल को खोजना आसान है जो किसी वस्तु को उस द्रव से बाहर धकेल रहा है जिसमें वह डूबा हुआ है। हालांकि, थोड़े और काम के साथ, आप यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि वस्तु तैरती है या डूब जाएगी। बस वस्तु के लिए बोया हुआ बल खोजें (दूसरे शब्दों में, वी के रूप में इसकी पूरी मात्रा का उपयोग करें_रों), फिर समीकरण G = (वस्तु का द्रव्यमान) (9.81 मीटर / सेकंड) के साथ गुरुत्वाकर्षण के बल का पता लगाएं। यदि बोयेंट बल गुरुत्वाकर्षण से अधिक है, तो वस्तु तैर जाएगी। लेकिन यदि गुरुत्वाकर्षण बल अधिक है, तो यह डूब जाएगा। यदि वे समान हैं, तो वस्तु को "तटस्थ" कहा जाता है।
   • उदाहरण के लिए, मान लें कि हम जानना चाहते हैं कि क्या 20 किलोग्राम का बेलनाकार लकड़ी का बैरल 0.75 मीटर के व्यास और 1.25 मीटर की ऊंचाई के साथ पानी में तैरने लगेगा। इसके लिए कुछ चरणों की आवश्यकता है:
     • हम इसकी मात्रा V = find (त्रिज्या) (ऊंचाई) के सूत्र के साथ पा सकते हैं। वी = = (0.375) (1.25) = 0.55 मीटर.
     • उसके बाद, गुरुत्वाकर्षण और पानी के घनत्व के लिए डिफ़ॉल्ट मान लेते हुए, हम बैरल में सबसे शक्तिशाली बल निर्धारित कर सकते हैं। 0.55 मीटर × 1000 किलो / मीटर × 9.81 न्यूटन / किलो = 5395.5 न्यूटन.
     • अब, हमें बैरल में गुरुत्वाकर्षण बल खोजने की आवश्यकता है। जी = (20 किग्रा) (9.81 मीटर / सेकंड) = 196.2 न्यूटन। यह बोयंट बल से बहुत कम है, इसलिए बैरल फ्लोट करेगा।

6. 

   जब आपकी तरल पदार्थ गैस हो तो उसी तकनीक का उपयोग करें। रिपो समस्याओं को हल करते समय, याद रखें कि तरल को तरल होना जरूरी नहीं है। गैसों को तरल पदार्थ भी माना जाता है और, अन्य प्रकार की सामग्रियों की तुलना में कम घनत्व होने के बावजूद, वे अभी भी कुछ वस्तुओं के वजन का समर्थन कर सकते हैं। एक साधारण हीलियम बैलून उसी का प्रमाण है। चूंकि गुब्बारे में गैस आसपास के द्रव से कम घनी होती है, इसलिए वह तैरती है!

विधि 2 का 2: एक सरल थ्रस्ट प्रयोग करना

1. 

   एक बड़े पात्र में एक छोटा कप या कटोरी रखें। कुछ घरेलू सामानों के साथ, कार्रवाई में उछाल के सिद्धांतों को देखना आसान है! इस सरल प्रयोग में, हम यह प्रदर्शित करेंगे कि एक जलमग्न वस्तु, उछाल का अनुभव करती है, क्योंकि यह जलमग्न वस्तु के आयतन के बराबर द्रव का आयतन विस्थापित करती है। ऐसा करते समय, हम यह भी प्रदर्शित करते हैं कि किसी प्रयोग के प्रबल बल को कैसे पाया जाए। शुरू करने के लिए, एक छोटे कंटेनर, जैसे कि कटोरे या कप को एक बड़े कंटेनर में रखें, जैसे कि एक बड़ा कटोरा या बाल्टी।

2. 

   कंटेनर को अंदर से किनारे तक भरें। फिर, बड़े कंटेनर को पानी से भरें। आप चाहते हैं कि पानी का स्तर किनारे पर हो, बिना टाँके के। सावधान रहे! यदि आप पानी छिड़कते हैं, तो दोबारा कोशिश करने से पहले बड़े कंटेनर को खाली कर दें।
   • इस प्रयोग के लिए, यह मान लेना सुरक्षित है कि पानी में पानी का घनत्व 1000 किलो / मीटर है। जब तक आप नमक के पानी या एक अलग तरल का उपयोग नहीं कर रहे हैं, तब तक अधिकांश प्रकार के पानी में संदर्भ के करीब घनत्व होता है।
   • यदि आपके पास एक ड्रॉपर है, तो आंतरिक कंटेनर में पानी के स्तर की जांच करना बहुत उपयोगी हो सकता है।

3. 

   एक छोटी सी वस्तु डूबाना। अब, एक छोटी सी वस्तु ढूंढें जो आंतरिक कंटेनर के अंदर फिट होती है और पानी से क्षतिग्रस्त नहीं होगी। किलोग्राम में इस वस्तु का द्रव्यमान ज्ञात करें (इसके लिए एक पैमाना का उपयोग करें)। फिर, अपनी उंगलियों को गीला किए बिना, ऑब्जेक्ट को पानी में डुबो दें जब तक कि यह तैरना शुरू न हो जाए या आप इसे पकड़ न सकें। आपको आंतरिक कंटेनर से बाहरी कंटेनर में छलकने वाले पानी को नोटिस करना चाहिए।
   • हमारे उदाहरण के प्रयोजनों के लिए, मान लें कि हम आंतरिक कंटेनर के अंदर 0.05 किलोग्राम के द्रव्यमान के साथ एक खिलौना गाड़ी रख रहे हैं। जोर लगाने के लिए हमें कार की मात्रा जानने की जरूरत नहीं है, जैसा कि हम आगे देखेंगे।

4. 

   आपके द्वारा छोड़े गए पानी को इकट्ठा करें और मापें। जब आप पानी में किसी वस्तु को डुबाते हैं, तो पानी का विस्थापन होता है; अगर ऐसा नहीं होता, तो पानी में उतरने के लिए कोई जगह नहीं होती। जब वह तरल को धक्का देता है, तो पानी पीछे धकेलता है, जिससे जोर लगता है। आप जो पानी गिराते हैं उसे लें और उसे मापने वाले कप में डालें। पानी की मात्रा जलमग्न मात्रा के बराबर होनी चाहिए।
   • दूसरे शब्दों में, यदि आपकी वस्तु तैरती है, तो आपके द्वारा छोड़े जाने वाले पानी की मात्रा पानी में डूबी हुई वस्तु की मात्रा के बराबर होगी। यदि आपकी वस्तु डूबती है, तो पानी का फैलाव पूरी वस्तु के आयतन के बराबर है।

5. 

   छलकते पानी के वजन की गणना करें। चूंकि आप पानी के घनत्व को जानते हैं और उस मात्रा को माप सकते हैं जो छितरी हुई है, आप द्रव्यमान का पता लगा सकते हैं। बस मात्रा को मीटर में परिवर्तित करें (एक ऑनलाइन रूपांतरण उपकरण, जैसे यह उपयोगी हो सकता है) और पानी के घनत्व (1000 किलो / मीटर) से गुणा करें।
   • हमारे उदाहरण में, मान लें कि हमारी गाड़ी डूब गई और लगभग दो बड़े चम्मच (0.00003 मीटर) चले गए।पानी के द्रव्यमान को खोजने के लिए, हम इसे इसके घनत्व से गुणा करते हैं: 1000 किलो / मीटर × 0.00003 मीटर = 0.03 किलो.

6. 

   ऑब्जेक्ट के द्रव्यमान के विस्थापित वॉल्यूम की तुलना करें। अब जब आप डूबे हुए द्रव्यमान और विस्थापित द्रव्यमान को जानते हैं, तो उनकी तुलना करके देखें कि कौन बड़ा है। यदि आंतरिक कंटेनर में जलमग्न वस्तु का द्रव्यमान विस्थापित जल द्रव्यमान से अधिक है, तो यह डूब गया होगा। लेकिन अगर पानी का विस्थापित द्रव्यमान से अधिक है, तो वस्तु तैर गई होगी। यह उछाल का सिद्धांत है; किसी वस्तु को तैरने के लिए, उसे वस्तु की तुलना में बड़े पानी के द्रव्यमान को विस्थापित करना पड़ता है।
   • फिर भी, कम द्रव्यमान वाली वस्तुएं लेकिन बड़ी मात्रा में वे वस्तुएं होती हैं जो सबसे अधिक तैरती हैं। इस संपत्ति का मतलब है कि खोखली वस्तुएं तैरती हैं। डोंगी के बारे में सोचो; यह तैरता है क्योंकि यह खोखला है, इसलिए यह एक बड़े द्रव्यमान के बिना, बहुत सारे पानी को स्थानांतरित कर सकता है। यदि कैनोस ठोस होते, तो वे अच्छी तरह से तैरते नहीं होते।
   • हमारे उदाहरण में, कार का द्रव्यमान 0.05 किलोग्राम है, जो विस्थापित पानी की तुलना में 0.03 किलोग्राम अधिक है। यह हमारे परिणाम की पुष्टि करता है: कार डूब जाती है।

टिप्स

• एक मापक का उपयोग करें जिसे सटीक माप प्राप्त करने में मदद करने के लिए प्रत्येक पढ़ने के बाद शून्य किया जा सकता है।

आवश्यक सामग्री

• छोटा प्याला या कटोरा
• बड़ी कटोरी या बाल्टी
• जलमग्न करने के लिए छोटी वस्तु (रबड़ की गेंद की तरह)
• मापने वाला कप