तुम्ही कधी विचारले आहे का, की घन वस्तू पाण्याच्या पृष्ठभागावर का तरंगतात? तुम्ही पाण्यात बूच टाकता आणि ते तरंगते. याउलट, जर तुम्ही पाण्यात शिलाईची सुई किंवा दगड टाकला, तर सुई किंवा दगड बुडेल, जरी त्याचा आकार बूचापेक्षा लहान असला तरी. कोणत्या घटकांमुळे घन वस्तू पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगते?
पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील प्रत्येक वस्तूवर कार्य करते, म्हणून वस्तुमान असलेल्या प्रत्येक वस्तूवर गुरुत्वाकर्षण बल असते. जर एखाद्या घन वस्तूचे वजन बल (w) पाण्याच्या उत्प्लावक बलापेक्षा (FA ) कमी असेल , तर जेव्हा ती घन वस्तू पाण्यात बुडवली जाते, तेव्हा ती वस्तू वर सरकते आणि पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगते.
वस्तू वरच्या दिशेने जातात आणि पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगतात कारण वस्तूवर वरच्या दिशेने एक एकूण बल किंवा परिणामी बल कार्य करत असते, ज्याचे परिमाण = उत्प्लावक बल – गुरुत्वाकर्षण.
वर्णन: ρ = वस्तुमान घनता, g = गुरुत्वीय त्वरण, Vबेंडा = पाण्यात बुडवलेल्या वस्तूचे आकारमान (वस्तूचे सर्व भाग पाण्यात बुडलेले असतात), P = दाब, A = पृष्ठभाग क्षेत्रफळ, m = वस्तूचे वस्तुमान.
या समीकरणाच्या आधारे असा निष्कर्ष काढता येतो की, पाण्यात बुडवलेल्या वस्तूच्या हालचालीची दिशा केवळ वस्तूची घनता आणि पाण्याची घनता यावर अवलंबून असते. जर पाण्याची घनता वस्तूच्या घनतेपेक्षा जास्त असेल, तर पाण्यात बुडवल्यानंतर वस्तू वरच्या दिशेने जाईल (वस्तू तरंगते).
जेव्हा एखादी वस्तू पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगते, तेव्हा उत्प्लावक बलाचे परिमाण वस्तूच्या वजनाच्या परिमाणाएवढेच असले पाहिजे, जेणेकरून परिणामी बल शून्य होईल आणि वस्तू स्थिर समतोलात (विश्रांती अवस्थेत) राहील.
वर्णन: ρ = घनता, v 1 = पाण्यात बुडवलेल्या वस्तूचे आकारमान, v 2 = वस्तूचे एकूण आकारमान
जेव्हा एखादी वस्तू पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगते, तेव्हा पाण्यात बुडालेल्या त्या वस्तूचे आकारमान हे त्या वस्तूचे आकारमान आणि पाण्याच्या घनतेचे वस्तूच्या घनतेशी असलेले गुणोत्तर यांवरून ठरते. जर ती वस्तू पाण्याव्यतिरिक्त इतर कोणत्याही द्रवाच्या पृष्ठभागावर तरंगत असेल, तर पाण्याच्या घनतेऐवजी त्या द्रवाची घनता विचारात घेतली जाते.
