শিক্ষণ উপকরণ আর্কিমিডিসের সূত্র এর মধ্যে রয়েছে মৌলিক যোগ্যতা ও যোগ্যতা অর্জনের সূচক, শিখন উপকরণ, নমুনা প্রশ্ন, অনুশীলন প্রশ্ন এবং গঠনমূলক পরীক্ষা।
ক. মৌলিক যোগ্যতা
3. 1 দৈনন্দিন জীবনে স্থির তরলের সূত্রাবলীর প্রয়োগ
4.1 স্থির তরলের বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে পরীক্ষা-নিরীক্ষার নকশা প্রণয়ন ও পরিচালনা, যার মধ্যে পরীক্ষালব্ধ ফলাফল এবং তার প্রয়োগ উপস্থাপন অন্তর্ভুক্ত।
খ. যোগ্যতা অর্জন সূচক
১. স্মরণ করা (C1), বোঝা (C2), প্রয়োগ করা (C3), মপ্লবতার ধারণা, আর্কিমিডিসের সূত্র এবং ভাসা, ভেসে থাকা ও ডোবার ধারণা বিশ্লেষণ (C4) এবং উপসংহার (C5) স্থাপন করুন।
২. প্লবতা এবং আর্কিমিডিসের সূত্র সম্পর্কিত প্রশ্ন (C4) সমাধান করুন এবং (C6) সংশোধন করুন।
3. (P2) পরীক্ষাটি চালানো hআর্কিমিডিসের সূত্র
৪. (P3) দেখান এবং (P5) g নির্ণয় করুন।ভাসমান এবং হ আছেআর্কিমিডিসের সূত্র
আর্কিমিডিসের আইন
১. ভূমিকা
আপনি কি কখনো জাহাজে চড়েছেন? খুব বড় আকারের একটি জাহাজ ডোবে না, অথচ একটি ছোট ও হালকা পাথর ডুবে যেতে পারে। এমনটা কেন হয়?
আপনি কি জানেন বাম দিকের ছবিটি কী? সাবমেরিন হলো এমন একটি জাহাজ যা সমুদ্রের উপরিভাগে ভাসতে এবং পানির নিচে ডুব দিতে পারে। একটি সাবমেরিন কীভাবে ভাসে ও ডুব দেয়?
ডানদিকের ছবিতে আপনি কী দেখতে পাচ্ছেন? গরম বাতাসের বেলুন অনেক উঁচুতে উড়তে পারে। বেলুন কেন ওড়ে, এবং কীভাবে একটি গরম বাতাসের বেলুন ওড়ানো হয়?
জাহাজ যেমন সমুদ্রের উপরিভাগে ভাসতে ও জলের নিচে ডুব দিতে পারে, ঠিক তেমনি বেলুনও বায়ুমণ্ডলে অর্থাৎ বাতাসে ভাসতে পারে। এটা বুঝতে হলে, আপনাকে প্রথমে বুঝতে হবে আর্কিমিডিসের সূত্রআর্কিমিডিসের সূত্র বুঝতে হলে, আপনাকে প্রথমে ধারণাটি বুঝতে হবে। প্লবতা.
ছবির উৎস: গুগল.কম
২. প্লবতা বল
ডাঙায় তোলা পাথর, নাকি জলে তোলা একই পাথর, কোনটি বেশি হালকা লাগে? যদি আপনি কখনও এটি চেষ্টা না করে থাকেন, তবে এই প্রশ্নের উত্তর পেতে আপনার এটি চেষ্টা করে দেখা উচিত। ডাঙায় একটি পাথর তোলা ভারী, কিন্তু জলে তুললে সেই একই পাথর হালকা লাগে। এর কারণ হলো প্লবতা বল।
যখন কোনো বস্তুকে কোনো তরলে রাখা হয়, তখন বস্তুটির উপরের এবং নিচের তরলের মধ্যে একটি চাপের পার্থক্য তৈরি হয়। বস্তুটির নিচের তরলের চাপ উপরের তরলের চাপের চেয়ে বেশি থাকে। কোনো বস্তুর উপর। বিভিন্ন গভীরতায় তরলের চাপের পার্থক্যের কারণে প্লবতা সৃষ্টি হয়।
ছবিতে একটি বস্তুকে তরলে ভাসতে দেখা যাচ্ছে। বস্তুটির উপরের তরলের চেয়ে নিচের তরলের চাপ বেশি, কারণ বস্তুটির উপরের তরলের চেয়ে নিচের তরলের গভীরতা বেশি (h)।2 h1).
তথ্য : FA প্লবতা বল, ρ = তরলের ঘনত্ব, g = অভিকর্ষজ ত্বরণ, V = তরলে নিমজ্জিত বস্তুর আয়তন
প্রতিস্থাপন করুন প্লবতা বলের সূত্রে ρV এবং ঘনত্বের সূত্রে m:
তথ্য : m = ভর, g = অভিকর্ষজ ত্বরণ, w = অভিকর্ষজ ত্বরণ
সমীকরণ ২ অনুসারে, প্লবতা বল (FAV অপসারিত তরলের ওজন (w)-এর সমান।অপসারিত তরলের আয়তন, তরলের মধ্যে থাকা বস্তুটির আয়তনের সমান।
৩. আর্কিমিডিসের সূত্র
যখন কোনো বস্তু কোনো তরলে সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে নিমজ্জিত করা হয়, তখন তরলটি বস্তুটির উপর একটি ঊর্ধ্বমুখী বল (প্লবতা) প্রয়োগ করে, যেখানে প্লবতা বলের মান অপসারিত তরলের ওজনের সমান হয়। অপসারিত তরলের আয়তন, তরলে নিমজ্জিত বস্তুটির আয়তনের সমান হয়।
৪. ভাসা, ভাসা, ডোবা
৪.১ ভাসমান
কোনো বস্তু তরলের পৃষ্ঠে ভাসে যদি:
১. কোনো বস্তুর ওজন ছোট প্লবতা বলের চেয়ে (w < F)A), অথবা
২. বস্তুটির ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের চেয়ে কম ( )
যদি প্লবতা বল অভিকর্ষ বলের চেয়ে বেশি হয়, তাহলে লব্ধি বল শূন্য হয় না এবং নিউটনের গতিসূত্র অনুসারে বস্তুটি উপরের দিকে উঠবে। কিন্তু বাস্তবে বস্তুটি তরলের পৃষ্ঠে স্থির থাকে। নিউটনের প্রথম সূত্র অনুসারে, যদি কোনো বস্তু স্থির থাকে তাহলে
ΣFy = 0
FA – ডাব্লিউ – এফa = 0
FA = w + Fa
FA = বস্তুর উপর তরল দ্বারা প্রযুক্ত প্লবতা বল, Fa = বায়ুমণ্ডলীয় ধাক্কা, w = বস্তুটির ওজন।
৪.২ ভাসমান
কোনো বস্তু তরলের পৃষ্ঠে ভাসে যদি:
১. কোনো বস্তুর ওজন একসাথে প্লবতা বল (w = F)A), অথবা
২. বস্তুটির ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের সমান ( )
নিউটনের প্রথম সূত্র অনুসারে, যদি কোনো বস্তু স্থির থাকে তবে
ΣFy = 0
FA – w = 0
FA = ডাব্লু
৪.৩ ডুবে যাওয়া
১. কোনো বস্তুর ওজন আরও বড় প্লবতা বলের চেয়ে (w > F)A), অথবা
২. বস্তুটির ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের চেয়ে বেশি ( )
নিউটনের প্রথম সূত্র অনুসারে, যদি কোনো বস্তু স্থির থাকে তবে
ΣFy = 0
w – FA – N = 0
w = FA + এন
FA = বস্তুর উপর তরল দ্বারা প্রযুক্ত প্লবতা বল, N = ভিত্তি দ্বারা বস্তুর উপর প্রযুক্ত অভিলম্ব বল, w = বস্তুটির ওজন।
জাহাজ কেন ভাসে?
উপরের ব্যাখ্যাটি পড়ার পর, এখন আপনি প্রশ্নটির উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করুন, কেন একটি বিশাল ভরের জাহাজ ডোবে না, অথচ হালকা বালি সমুদ্রে ডুবে যায়? বালি ডোবে কারণ বালির ঘনত্ব সমুদ্রের পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি। অপরদিকে, জাহাজ লোহা দিয়ে তৈরি হওয়া সত্ত্বেও, এর ঘনত্ব সমুদ্রের পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি (লোহার ঘনত্ব ৭৮৭৪ কেজি/মি³)।3 সমুদ্রের পানির ঘনত্ব হলো ১০২৫ কেজি/মি³।3), কিন্তু জাহাজটির আয়তন এতটাই বড় যে ঘনত্বের সূত্র ব্যবহার করে জাহাজটির ঘনত্ব গণনা করা হয় ρ = m / V সমুদ্রের পানির ঘনত্বের চেয়ে কম।
যদি আমরা প্লবতা ও অভিকর্ষের ধারণা ব্যবহার করি, তাহলে জাহাজ ভাসে কারণ এর প্লবতা এর অভিকর্ষের চেয়ে বেশি।
সাবমেরিন কীভাবে ডুব দেয়
ভাসার জন্য একটি ডুবোজাহাজের ঘনত্ব সমুদ্রের পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হতে হবে, একইভাবে একটি ডুবোজাহাজের ঘনত্ব সমুদ্রের পানির ঘনত্বের সমান বা তার চেয়ে বেশি হলে সেটি ডুব দিতে পারে। একটি ডুবোজাহাজের আয়তন একই থাকে, তাই এটিকে ডুব দিতে ও ভাসতে দেওয়ার জন্য ব্যালাস্ট ট্যাঙ্কে পানি ও বাতাস ভরে এর ঘনত্ব পরিবর্তন করা যায়। ডুব দিতে চাইলে ব্যালাস্ট ট্যাঙ্কে পানি ভরতে হয় এবং ভেসে উঠতে চাইলে ট্যাঙ্ক থেকে পানি বের করে বাতাস ভরা হয়।
প্লবতা ও অভিকর্ষের ধারণা ব্যবহার করে বলা যায়, একটি ডুবোজাহাজ ভাসতে পারে যদি এর উপর প্রযুক্ত প্লবতা বল এর অভিকর্ষ বলের চেয়ে বেশি হয়। একটি ডুবোজাহাজ ডুবতে পারে যদি জাহাজটির অভিকর্ষ বল সমুদ্রের পানির দ্বারা প্রযুক্ত প্লবতা বলের চেয়ে বেশি হয়।
কেন এবং কীভাবে গরম বাতাসের বেলুন উড়তে পারে
বেলুন বাতাসে ওড়ে, কারণ এর ভেতরে থাকা গ্যাসের ঘনত্ব চারপাশের বাতাসের ঘনত্বের চেয়ে কম। অন্যদিকে, যদি বেলুনের ভেতরের গ্যাসের ঘনত্ব চারপাশের বাতাসের ঘনত্বের সমান হয়, তবে বেলুনটি মাটিতে পড়ে যায় এবং কোনো উঁচু জায়গায় উড়ে যায় না।
প্লবতার ধারণা অনুসারে, একটি গরম বাতাসের বেলুন উপরে ওঠে কারণ প্লবতা বল বেলুনটির মহাকর্ষ বলের চেয়ে বেশি। বেলুনটি মাটিতে পড়ে যায় যখন বেলুনটির মহাকর্ষ বল, বেলুনের উপর বাতাসের দ্বারা প্রযুক্ত প্লবতা বলের চেয়ে বেশি হয়।
৫. উদাহরণ প্রশ্নাবলী
৫.১. বাতাসে বোঝাটির ওজন ৫ নিউটন এবং তরলে এর ওজন ৪ নিউটন। প্লবতা বলের মান কত?
আলোচনা
এটা জানা আছে:
বাতাসে ভারের ওজন (w) = 5 N
জলে বোঝার ওজন (wF) = 4 N
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: প্লবতা বল (F)A)
উত্তর:
তরলে পরিমাপ করার সময়, প্লবতা বলের কারণে বোঝাটির ওজনের কিছু অংশ কমে যায়। প্লবতা বলের মান = বাতাসে বোঝাটির ওজন এবং তরলে বোঝাটির ওজনের পার্থক্য।
FA = ১০ – ৬ = ৪ নিউটন
৫.২. পানিপূর্ণ একটি পাত্রে একটি পাথর রাখায় কিছু পানি উপচে পড়ে। উপচে পড়া পানির আয়তন ০.১ ঘনমিটার।3.. পানির ঘনত্ব = ১০০০ কেজি/মি³3অভিকর্ষজ ত্বরণ ১০ মি/সে²2পানি পাথরটির উপর কী পরিমাণ প্লবতা বল প্রয়োগ করে?
আলোচনা
এটা জানা আছে:
ছড়িয়ে পড়া পানির আয়তন (V) = ০.১ মি3
পানির ঘনত্ব (ρ) = ১১০০ কেজি/মি3
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 মি/সে²2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: প্লবতা বল (F)A)
উত্তর:
FA = ρ g V = (1000)(10)(0,1) = 1000 N
৫.৩. যখন কোনো বস্তুকে সমুদ্রের জলে পূর্ণ একটি পাত্রে রাখা হয়, তখন কিছু সমুদ্রের জল ০.২ মিটার উপচে পড়ে।3সমুদ্রের পানির ঘনত্ব = ১০২৫ কেজি/মি³3অভিকর্ষজ ত্বরণ হলো 10 m/s²।2অপসারিত/ছড়িয়ে পড়া সমুদ্রের পানির ওজন গণনা করুন।
আলোচনা
এটা জানা আছে:
আয়তন (V) = ২ মি3
সমুদ্রের পানির ঘনত্ব (ρ) = ১০২৫ কেজি/মি³3.
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 মি/সে²2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: অপসারিত/ছড়িয়ে পড়া সমুদ্রের জলের ওজন
উত্তর:
আর্কিমিডিসের সূত্রানুসারে, প্লবতার মান = অপসারিত/ছড়িয়ে পড়া সমুদ্রজলের ওজন
FA = ρ g V = (1025)(10)(0,2) = 2050 N
৫.৪. একটি ধাতুর ওজন বাতাসে ১০০ নিউটন এবং পানিতে ৮০ নিউটন। ধাতুটির আয়তন কত? পানির ঘনত্ব = ১০০০ কেজি/মি³।3অভিকর্ষজ ত্বরণ = ১০ মি/সে²2.
আলোচনা
এটা জানা আছে:
বাতাসে ওজন (w) = ১০০ নিউটন
জলে ওজন (w)f) = 80 N
পানির ঘনত্ব (ρ) = 1000 কেজি/মি3
অভিকর্ষজ ত্বরণ (g) = 10 মি/সে²2
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: ধাতব আয়তন
উত্তর:
FA = ১৮০ – ৯০ = ৯০ নিউটন
FA = ρ g V
20 = (1000)(10) V
20 = 10.000 V
৫.৫. ২০ নিউটন ওজনের একটি বস্তুকে একটি তরলে রাখা হলো। যদি প্লবতা বল ৩০ নিউটন হয়, তবে বস্তুটি কি ডুবে যাবে, ভাসবে নাকি ভাসবে?
আলোচনা
প্লবতা বল বস্তুটির ওজন অপেক্ষা বেশি, FA w, যাতে বস্তুটি ভাসে।
কোনো বস্তু ডুবে যায় যদি প্লবতা বল বস্তুটির ওজনের (F) চেয়ে কম হয়।A < w)
৬. অনুশীলন প্রশ্ন ও উত্তরপত্র
https://gurumuda.net/soal-ujian/soal-latihan-hukum-archimedes
৭. গঠনমূলক পরীক্ষার প্রশ্নাবলী
https://gurumuda.net/soal-ujian/tes-formatif-hukum-archimedes
🙂
