क्या आपने कभी सोचा है कि ठोस वस्तुएँ पानी की सतह पर क्यों तैरती हैं? आप एक कॉर्क को पानी में डालते हैं और वह तैरने लगता है। वहीं दूसरी ओर, यदि आप एक सिलाई की सुई या पत्थर को पानी में डालते हैं, तो वह डूब जाएगा, भले ही सुई या पत्थर का आकार कॉर्क से छोटा हो। ऐसे कौन से कारक हैं जो ऐसा करते हैं? ठोस वस्तुएं पानी की सतह पर तैर सकती हैं। ?
पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वी की सतह पर स्थित प्रत्येक वस्तु पर कार्य करता है, इसलिए द्रव्यमान वाली प्रत्येक वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण बल लगता है। यदि किसी ठोस वस्तु का गुरुत्वाकर्षण (w) इससे कम है, तो उछाल (FAजब किसी ठोस वस्तु को पानी में डुबोया जाता है, तो वह वस्तु ऊपर उठती है और पानी की सतह पर तैरने लगती है।
वस्तुएं ऊपर की ओर गति करती हैं और पानी की सतह पर तैरती हैं क्योंकि वस्तु पर ऊपर की ओर निर्देशित एक कुल बल या परिणामी बल कार्य करता है, जहां कुल बल का परिमाण = उत्प्लावन बल – गुरुत्वाकर्षण बल होता है।
विवरण: ρ = द्रव्यमान घनत्व, g = गुरुत्वाकर्षण त्वरण, Vबेंदा = पानी में डूबी हुई वस्तु का आयतन (वस्तु के सभी भाग पानी में डूबे हुए हैं), P = दाब, A = पृष्ठीय क्षेत्रफल, m = वस्तु का द्रव्यमान।
इस समीकरण के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि पानी में डूबी हुई वस्तु की गति की दिशा केवल वस्तु के घनत्व और पानी के घनत्व से प्रभावित होती है। यदि पानी का घनत्व वस्तु के घनत्व से अधिक है, तो वस्तु पानी में डूबने के बाद ऊपर की ओर गति करेगी (वस्तु तैरेगी)।
जब कोई वस्तु पानी की सतह पर तैरती है, तो उत्प्लावन बल का परिमाण वस्तु के भार के परिमाण के बराबर होना चाहिए ताकि परिणामी बल शून्य हो और वस्तु स्थिर संतुलन में हो (वस्तु विराम अवस्था में हो)।
विवरण: ρ = घनत्व, v1 = पानी में डूबी वस्तु का आयतन, v2 = वस्तु का संपूर्ण आयतन
जब कोई वस्तु जल की सतह पर तैरती है, तो जल में डूबी वस्तु का आयतन वस्तु के आयतन और जल के घनत्व तथा वस्तु के घनत्व के अनुपात द्वारा निर्धारित होता है। यदि वस्तु जल के अलावा किसी अन्य द्रव की सतह पर तैरती है, तो जल के घनत्व के स्थान पर उस द्रव का घनत्व लागू होता है।
