મૂળભૂત ભૌતિકશાસ્ત્ર ટ્યુટોરિયલ્સ

પોઇસ્યુઇલ્સ સમીકરણ વિશેનો લેખ

પોઇસ્યુઇલનું સમીકરણ જીન લુઇસ મેરી પોઇસ્યુઇલ (૧૭૯૯-૧૮૬૯) દ્વારા શોધાયું હતું. સમજાવ્યા મુજબ, દરેક પ્રવાહીને આદર્શ પ્રવાહી ગણી શકાય. આદર્શ પ્રવાહીમાં સ્નિગ્ધતા હોતી નથી. જો આપણે ધારીએ કે એક આદર્શ પ્રવાહી પાઇપમાં વહે છે, તો પ્રવાહીનો દરેક ભાગ સમાન દરે ફરે છે (v). આદર્શ પ્રવાહીથી વિપરીત, રોજિંદા જીવનમાં આપણે જે વાસ્તવિક પ્રવાહીનો સામનો કરીએ છીએ તેમાં સ્નિગ્ધતા હોય છે. કારણ કે તેમાં સ્નિગ્ધતા હોય છે, તેથી જ્યારે પાઇપમાં વહે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રવાહીના દરેક ભાગનો દર બદલાય છે. મધ્યમાં રહેલું પ્રવાહી સ્તર ઝડપથી ફરે છે (ઊંડો v), તેનાથી વિપરીત, પાઇપ સાથે જોડાયેલ પ્રવાહી સ્તર ખસતું નથી (v = 0). તેથી મધ્યથી પાઇપની ધાર સુધી, પ્રવાહીનો દરેક ભાગ અલગ અલગ દરે ફરે છે. તમારી સમજણને સરળ બનાવવા માટે, નીચે આપેલ ચિત્રનું અવલોકન કરો.

વધુ વાંચો

પ્રવાહી, પ્રવાહી અને વાયુ બંને પ્રકારના પદાર્થો, વિવિધ સ્નિગ્ધતા સ્તર ધરાવે છે. સ્નિગ્ધતા એ પ્રવાહી બનાવતા પરમાણુઓ વચ્ચેનું ઘર્ષણ છે. તેથી, જ્યારે પ્રવાહી વહે છે ત્યારે પરમાણુઓ પ્રવાહી ઘર્ષણ બનાવે છે. પ્રવાહીમાં, સ્નિગ્ધતા સંયોજક બળો (સમાન અણુઓ વચ્ચે ખેંચાણ બળો) ને કારણે થાય છે. જ્યારે વાયુ પદાર્થોમાં, સ્નિગ્ધતા પરમાણુઓ વચ્ચેના અથડામણને કારણે થાય છે.

પ્રવાહી પ્રવાહી વહેવું સરળ છે, ઉદાહરણ તરીકે, પાણી. તેનાથી વિપરીત, જાડા પ્રવાહી વહેવું વધુ મુશ્કેલ છે, ઉદાહરણ તરીકે, લુબ્રિકન્ટ. તમે પાણી અને લુબ્રિકન્ટને ઢાળવાળી સપાટી પર રેડીને સાબિત કરી શકો છો. પાણી તેલ કરતાં વધુ ઝડપથી વહે છે. પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતાનું સ્તર પણ તાપમાન પર આધાર રાખે છે. પ્રવાહીનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, તેટલું ઓછું ચીકણું પ્રવાહી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે માતા રસોડામાં માછલી તળે છે, ત્યારે રસોઈ તેલ જે શરૂઆતમાં જાડું થાય છે તે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે વધુ પ્રવાહી બને છે. તેનાથી વિપરીત, વાયુ પદાર્થનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, વાયુ પદાર્થ તેટલો જાડો હોય છે.

વધુ વાંચો

સંકલન અને સંલગ્નતાનું બળ

સંયોગ બળ એ સમાન પદાર્થના પરમાણુઓ વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ છે, જ્યારે અસમાન પદાર્થના પરમાણુઓ વચ્ચેનું આકર્ષણ બળને સંયોજક બળ કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આપણે ગ્લાસમાં પાણી રેડીએ છીએ. સંયોજક બળ ત્યારે બને છે જ્યારે પાણીના અણુઓ એકબીજાને આકર્ષે છે, જ્યારે સંયોજક બળ ત્યારે બને છે જ્યારે પાણીના અણુઓ અને કાચના અણુઓ એકબીજાને આકર્ષે છે.

વધુ વાંચો

શું તમે ક્યારેય સાબુના પરપોટા રમ્યા છે? સાબુના પરપોટા ગોળ. રમુજી. ફૂંકી શકાય છે. ઉડ્યા પછી, સાબુના પરપોટા ફૂટે છે. વાહ, મજાની વાત છે, બાળપણની રમત. સાબુના પરપોટા ગોળ કેમ હોય છે?

સવારે ઉઠો, પછી ઘરની આસપાસના પાંદડાઓ પર ધ્યાન આપો. પાંદડાઓ સાથે જોડાયેલા ઝાકળના ટીપાં જુઓ. તે વિચિત્ર છે; ઝાકળના ટીપાં ગોળ હોય છે. આવું કેવી રીતે હોઈ શકે?

સપાટી તણાવ એટલા માટે થાય છે કારણ કે પ્રવાહીની સપાટી કડક થવાનું વલણ ધરાવે છે જેથી સપાટી પાતળા પટલ જેવી દેખાય છે. આ પાણીના અણુઓ વચ્ચેના સંયોજક બળથી પ્રભાવિત થાય છે. આ સમજૂતીને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, નીચેના ચિત્રનો વિચાર કરો. આપણે કન્ટેનરમાં પ્રવાહીની સમીક્ષા કરીએ છીએ.

વધુ વાંચો

આર્કિમિડીઝ સિદ્ધાંત વિશેનો લેખ

વિશાળ વજન ધરાવતું વહાણ ડૂબતું નથી, જ્યારે નાનો પથ્થર ડૂબી શકે છે. આવું કેમ? જો તમે ઉછાળાની વિભાવના અને આર્કિમિડીઝના સિદ્ધાંતને સમજો છો તો જવાબ સીધો છે.

રોજિંદા જીવનમાં, આપણે જોશું કે જે વસ્તુઓ પ્રવાહીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેમ કે ખડક, તેનું વજન જ્યારે પદાર્થો પ્રવાહીમાં ન હોય તેના કરતા ઓછું હોય છે. તમને જમીન પરથી પથ્થર ઉપાડવામાં મુશ્કેલી પડી શકે છે, પરંતુ તે જ પથ્થર દરિયાના પાણીના તળિયેથી સરળતાથી ઉપાડવામાં આવે છે. આ ઉછાળાના બળને કારણે છે. વિવિધ ઊંડાણો પર પ્રવાહી દબાણમાં તફાવતને કારણે ઉછાળા થાય છે. ઊંડાણ સાથે પ્રવાહી દબાણ વધે છે, પ્રવાહી જેટલું જાડું હશે, પ્રવાહીનું દબાણ વધારે હશે. જ્યારે કોઈ પદાર્થ પ્રવાહીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પદાર્થની ટોચ પર રહેલા પ્રવાહી અને પદાર્થના તળિયે રહેલા પ્રવાહી વચ્ચે દબાણમાં તફાવત હશે. પદાર્થના તળિયે સ્થિત પ્રવાહીનું દબાણ પદાર્થની ટોચ પર રહેલા પ્રવાહી કરતાં વધુ હોય છે.

વધુ વાંચો

પાસ્કલના સિદ્ધાંત વિશેનો લેખ

કાર ઉપાડવા માટે હાઇડ્રોલિક લિફ્ટનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત કેવી રીતે વપરાય છે? કારની ગતિ ઘટાડવા માટે હાઇડ્રોલિક બ્રેક્સનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત શું છે? આ સમજવા માટે કૃપા કરીને પાસ્કલનો સિદ્ધાંત શીખો.

દરેક પ્રવાહી હંમેશા તેના સંપર્કમાં આવતી બધી વસ્તુઓ પર દબાણ લાવે છે. આપણે ગ્લાસમાં જે પાણી નાખીએ છીએ તે કાચની દિવાલ પર દબાણ લાવશે. તેવી જ રીતે, જો આપણે સ્વિમિંગ પૂલ અથવા દરિયાઈ પાણીમાં સ્નાન કરીએ છીએ, તો પૂલનું પાણી અથવા દરિયાઈ પાણી પણ આપણા આખા શરીર પર દબાણ લાવે છે.

વધુ વાંચો

પ્રવાહીમાં દબાણ વિશે લેખ

ભૌતિકશાસ્ત્રમાં , દબાણને એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ બળ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જ્યાં બળની દિશા સપાટી ક્ષેત્રફળને લંબ હોય છે. ગાણિતિક રીતે, દબાણ સમીકરણ P = F / A દ્વારા વ્યક્ત થાય છે, જ્યાં P = દબાણ, F = બળ અને A = સપાટી ક્ષેત્રફળ. બળ એકમ (F) ન્યૂટન (N) છે, ક્ષેત્રફળનો એકમ ચોરસ મીટર (m ² ) છે. કારણ કે દબાણ એ એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ બળ છે, દબાણ એકમ N/m ^{2 છે. N/m 2} નું બીજું નામ પાસ્કલ (Pa) છે. બ્લેઇસ પાસ્કલના સન્માનમાં પાસ્કલનો ઉપયોગ દબાણ એકમ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો.

વધુ વાંચો

ઘનતા અને ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ વિશેનો લેખ

ગીચતા

પદાર્થની એક મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા ઘનતા છે. ઘનતા એ દળ અને કદનો ગુણોત્તર છે. ગાણિતિક રીતે લખાયેલ:

ρ = m/V

ρ (rho) એ ગ્રીક અક્ષર છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઘનતા દર્શાવવા માટે થાય છે, m એ દળ છે અને V એ ઘનતા છે. સજાતીય પ્રવાહીની ઘનતા સજાતીય ઘનની ઘનતા કરતા અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, લોખંડની દરેક ભાગમાં સમાન ઘનતા હોય છે. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં, પૃથ્વીની સપાટીથી વાતાવરણ જેટલું ઊંચું હશે, તેની ઘનતા ઓછી હશે, જ્યારે દરિયાઈ પાણી માટે, દરિયાઈ પાણી જેટલું ઊંડું હશે, તેની ઘનતા વધારે હશે. સજાતીય પ્રવાહીની ઘનતા તાપમાન અને દબાણ જેવા પર્યાવરણીય પરિબળો પર આધાર રાખી શકે છે.

વધુ વાંચો

બર્નૌલીસ સિદ્ધાંત અને બર્નૌલીસ સમીકરણના ઉપયોગો વિશેનો લેખ

ટોરીસેલીનું પ્રમેય

બર્નૌલીના સમીકરણનો એક ઉપયોગ કન્ટેનરના તળિયેથી પ્રવાહીના બહાર નીકળવાની ગતિની ગણતરી કરવાનો છે (આકૃતિ જુઓ).

આપણે બિંદુ 1 (પાત્રની સપાટી) અને બિંદુ 2 (છિદ્રની સપાટી) પર બર્નૌલીનું સમીકરણ લાગુ કરીએ છીએ. કન્ટેનરના તળિયે છિદ્રનો વ્યાસ કન્ટેનરના વ્યાસ કરતા ઘણો નાનો હોવાથી, કન્ટેનરની સપાટી પર પ્રવાહીની ગતિ શૂન્ય ગણવામાં આવે છે (v ₁ = 0). કન્ટેનરની સપાટી અને છિદ્રની સપાટી ખુલ્લી હોય છે જેથી દબાણ વાતાવરણીય દબાણ (P ₁ = P ₂ ) જેટલું હોય. આમ, આ કિસ્સામાં બર્નૌલીનું સમીકરણ છે:

વધુ વાંચો

બર્નૌલીસ સિદ્ધાંત અને બર્નૌલીસ સમીકરણ વિશેનો લેખ

જ્યારે આપણે મોટરબાઈક ચલાવીએ છીએ, ત્યારે આપણે જે કપડાં પહેરીએ છીએ તે પાછળની તરફ ફૂલી જાય છે. ક્યારેક, જો પવન જોરથી ફૂંકાય છે, તો દરવાજો જાતે જ બંધ થઈ શકે છે. જોકે પવન ઘરની બહાર ફૂંકાય છે, જ્યારે દરવાજો ઘરની અંદર હોય છે.

આને બર્નૌલીના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને સમજાવી શકાય છે. ડેનિયલ બર્નૌલી (૧૭૦૦-૧૭૮૨) એ એક સિદ્ધાંત શોધ્યો જેનો ઉપયોગ ઉપરોક્ત ઘટનાને સમજાવવા માટે થઈ શકે છે.

બર્નૌલીનો સિદ્ધાંત

વધુ વાંચો