ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦੇ ਕਾਨੂੰਨ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ
ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਦੇ ਜਹਾਜ਼ ਦੇਖਿਆ ਹੈ? ਜੇ ਤੁਸੀਂ ਖੁਦ ਨਹੀਂ ਦੇਖਿਆ, ਤਾਂ ਉਮੀਦ ਹੈ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਟੈਲੀਵਿਜ਼ਨ ਜਾਂ ਇੰਟਰਨੈੱਟ 'ਤੇ ਦੇਖਿਆ ਹੋਵੇਗਾ। ਬਹੁਤ ਵੱਡੇ ਪੁੰਜ ਵਾਲਾ ਜਹਾਜ਼ ਨਹੀਂ ਡੁੱਬਦਾ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇੱਕ ਛੋਟੀ, ਹਲਕੀ ਚੱਟਾਨ ਡੁੱਬ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹਾ ਕਿਉਂ ਹੈ? ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਉਛਾਲ ਦੀਆਂ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਅਤੇ ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਨੂੰ ਸਮਝਦੇ ਹੋ ਤਾਂ ਜਵਾਬ ਕਾਫ਼ੀ ਸਰਲ ਹੈ।
ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜ਼ਿੰਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਦੇਖਾਂਗੇ ਕਿ ਕਿਸੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਰੱਖੀਆਂ ਗਈਆਂ ਵਸਤੂਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚੱਟਾਨ, ਦਾ ਭਾਰ ਉਸ ਵਸਤੂ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਵਸਤੂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਤੁਹਾਨੂੰ ਜ਼ਮੀਨ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਚੱਟਾਨ ਚੁੱਕਣ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਉਹੀ ਚੱਟਾਨ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਪੂਲ ਦੇ ਤਲ ਤੋਂ ਚੁੱਕੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਉਛਾਲ ਬਲ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੈ। ਉਛਾਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡੂੰਘਾਈਆਂ 'ਤੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਦਬਾਅ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਡੂੰਘਾਈ ਦੇ ਨਾਲ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਦਬਾਅ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਜਿੰਨਾ ਡੂੰਘਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਓਨਾ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਦਬਾਅ ਹੋਵੇਗਾ। ਜਦੋਂ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ ਦੇ ਉੱਪਰਲੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਅਤੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਦਬਾਅ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਹੋਵੇਗਾ। ਵਸਤੂ ਦੇ ਤਲ 'ਤੇ ਸਥਿਤ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਦਬਾਅ ਵਸਤੂ ਦੇ ਉੱਪਰਲੇ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਉਛਾਲ
ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਤੈਰਦੀ ਦਿਖਾਈ ਦੇ ਰਹੀ ਹੈ। ਵਸਤੂ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਦਬਾਅ ਵਸਤੂ ਦੇ ਉੱਪਰਲੇ ਤਰਲ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਵਸਤੂ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਵਸਤੂ ਦੇ ਉੱਪਰਲੇ ਤਰਲ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਡੂੰਘਾਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ (h2 > ਐੱਚ1).
F 2 = ਵਸਤੂ ਦੇ ਤਲ 'ਤੇ ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਬਲ, F 1 = ਵਸਤੂ ਦੇ ਉੱਪਰ ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਬਲ, A = ਵਸਤੂ ਦਾ ਸਤ੍ਹਾ ਖੇਤਰਫਲ।
F 2 ਅਤੇ F 1 ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਵਸਤੂ ਉੱਤੇ ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਏ ਗਏ ਕੁੱਲ ਬਲ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਅਸੀਂ ਉਛਾਲ ਬਲ ਵਜੋਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ। ਉਛਾਲ ਬਲ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਇਹ ਹੈ:
F ਉਛਾਲ = F 2 − F 1
F buoyant = (ρ gh 2 A ) - (ρ gh 1 A)
F ਫਲੋਟ = ρ g A ( h 2 − h 1 )
F ਉਛਾਲ = ρ g A h
F ਉਛਾਲ = ρ g V
ਜਾਣਕਾਰੀ:
ρ = ਤਰਲ ਘਣਤਾ
g = ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ
V = ਤਰਲ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਆਇਤਨ
ਤਾਂ ਜੋ ਉੱਪਰ ਦਿੱਤੇ ਉਛਾਲ ਬਲ (F ਉਛਾਲ) ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੱਸਣ ਵਾਲੇ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕੇ:
F ਫਲੋਟ = ρ F g V → m = ρ V
F ਉਛਾਲ = m F g
F ਉਛਾਲ = w F
m F g = w F = ਤਰਲ ਦਾ ਭਾਰ ਜਿਸਦਾ ਆਇਤਨ ਡੁੱਬੀ ਹੋਈ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਇਤਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ
ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਅਸੀਂ ਕਹਿ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਉਛਾਲ ਬਲ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਤਰਲ ਦੇ ਭਾਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਤਰਲ ਦਾ ਆਇਤਨ ਤਰਲ ਵਿੱਚ ਡੁੱਬੀ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਇਤਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਡੁਬੋਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਤੈਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਹੀ ਡੁੱਬਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਆਇਤਨ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਡੁੱਬੇ ਹੋਏ ਵਸਤੂ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਦੇ ਆਇਤਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵਸਤੂ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਜਾਂ ਆਕਾਰ ਦੀ ਪਰਵਾਹ ਕੀਤੇ ਬਿਨਾਂ, ਸਾਰਿਆਂ ਨਾਲ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੀ ਵਾਪਰੇਗਾ। ਇਹ ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ (287-212 ਈਸਾ ਪੂਰਵ) ਦਾ ਕੰਮ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਹੁਣ ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ:
ਜਦੋਂ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਾਂ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਰਲ ਵਿੱਚ ਡੁਬੋਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਰਲ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਇੱਕ ਉੱਪਰ ਵੱਲ ਬਲ (ਉਤਸ਼ਾਹੀ ਬਲ) ਲਗਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਉੱਪਰ ਵੱਲ ਬਲ (ਉਤਸ਼ਾਹੀ ਬਲ) ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਤਰਲ ਦੇ ਭਾਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦੀ ਕਹਾਣੀ
ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼, ਜੋ ਕਿ 287 ਅਤੇ 212 ਈਸਾ ਪੂਰਵ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਰਹਿੰਦਾ ਸੀ, ਨੂੰ ਰਾਜਾ ਹੀਰੋਨ II ਦੁਆਰਾ ਇਹ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਨਿਯੁਕਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਕੀ ਰਾਜਾ ਲਈ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਤਾਜ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨੇ ਦਾ ਬਣਿਆ ਸੀ। ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਇਸ ਬਾਰੇ ਉਲਝਣ ਵਿੱਚ ਸੀ ਕਿ ਕੀ ਤਾਜ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨੇ ਦਾ ਬਣਿਆ ਸੀ ਜਾਂ ਇਸ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਧਾਤਾਂ ਸਨ। ਸਮੱਸਿਆ ਇਹ ਸੀ ਕਿ ਤਾਜ ਦਾ ਆਕਾਰ ਅਨਿਯਮਿਤ ਸੀ ਅਤੇ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਸੀ ਕਿ ਇਹ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨਾ ਹੈ ਜਾਂ ਨਹੀਂ।
ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਵਿਚਾਰ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਰਾਜੇ ਦਾ ਤਾਜ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨੇ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੈ, ਪਹਿਲਾਂ ਤਾਜ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇਸਦੀ ਤੁਲਨਾ ਸੋਨੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਨਾਲ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਾਜ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨੇ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਜ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ = ਸੋਨੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ।
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਗੰਭੀਰਤਾ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦੇ ਭਾਰ ਅਤੇ ਉਸ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਇਤਨ ਦੇ ਸਮਾਨ ਪਾਣੀ ਦੇ ਭਾਰ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਲਿਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਇਤਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਆਇਤਨ ਵਾਲੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਭਾਰ ਕਿਵੇਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ?
ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਇਤਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਪਾਣੀ ਦਾ ਭਾਰ = ਵਸਤੂ ਦੇ ਡੁੱਬਣ 'ਤੇ ਉਛਾਲ ਬਲ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ (ਪੂਰੀ ਵਸਤੂ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਡੁੱਬ ਜਾਂਦੀ ਹੈ)। ਇਹ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਤੋਲਣ 'ਤੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਗੁਆਚੇ ਭਾਰ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ:
ਤਾਜ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਤਾਜ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਤੋਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਤਾਜ ਦਾ ਭਾਰ)। ਅੱਗੇ, ਤਾਜ ਨੂੰ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਪਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਗੁਆਚੇ ਤਾਜ ਦਾ ਭਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਦੁਬਾਰਾ ਤੋਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ:
ਇੱਕ ਵਾਰ ਜਦੋਂ ਤਾਜ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਦੀ ਤੁਲਨਾ ਸੋਨੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸੋਨੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ 19,3 ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਾਜ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਸੋਨੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਜ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨੇ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜੇਕਰ ਤਾਜ ਸ਼ੁੱਧ ਸੋਨੇ ਦਾ ਨਹੀਂ ਬਣਿਆ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਾਜ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਸੋਨੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗੀ।
ਜਹਾਜ਼ ਕਿਉਂ ਨਹੀਂ ਡੁੱਬਦੇ?
ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ ਤੈਰਦੀ ਰਹੇਗੀ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ ਡੁੱਬ ਜਾਵੇਗੀ। ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਜਹਾਜ਼ ਲੋਹੇ ਅਤੇ ਸਟੀਲ ਦੇ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਲੋਹੇ ਅਤੇ ਸਟੀਲ ਦੀ ਘਣਤਾ = 7,8 x 103 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ /ਮੀ3 ਜਦੋਂ ਕਿ ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ = 1,00 x 103 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ /ਮੀ3 । ਅਜਿਹਾ ਲਗਦਾ ਹੈ ਕਿ ਲੋਹੇ ਅਤੇ ਸਟੀਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਲੋਹੇ ਅਤੇ ਸਟੀਲ ਦੀ ਖਾਸ ਗੰਭੀਰਤਾ = 7,8। ਲੋਹੇ ਅਤੇ ਸਟੀਲ ਦੇ ਬਣੇ ਜਹਾਜ਼ ਡੁੱਬ ਜਾਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ। ਜਹਾਜ਼ ਕਿਉਂ ਨਹੀਂ ਡੁੱਬਦੇ? ਜਹਾਜ਼ ਦੀ ਕੁੱਲ ਘਣਤਾ ਪਾਣੀ ਜਾਂ ਸਮੁੰਦਰ ਦੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੈ।
ਆਰਕੀਮੀਡੀਜ਼ ਦੇ ਕਾਨੂੰਨ 'ਤੇ ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 1:
ਇੱਕ 40 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਦੀ ਚੱਟਾਨ ਇੱਕ ਤਲਾਅ ਦੇ ਤਲ 'ਤੇ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਚੱਟਾਨ ਦਾ ਆਇਤਨ = 0,2 ਮੀਟਰ 3 ਹੈ, ਤਾਂ ਚੱਟਾਨ ਨੂੰ ਚੁੱਕਣ ਲਈ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਕਿੰਨਾ ਬਲ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ?
ਚਰਚਾ
ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ:
ਪੱਥਰ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 40 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ
ਪੱਥਰ ਦਾ ਆਇਤਨ (V) = 0,02 m 3
ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ = 1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3
ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ (g) = 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
ਪੁੱਛਿਆ ਗਿਆ: ਘੱਟੋ-ਘੱਟ F
ਉੱਤਰ:
F ਉਛਾਲ = w F
F ਉਛਾਲ = m F g → m = pV
F ਉਛਾਲ = ρ F g V
F ਉਛਾਲ = (1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3 )(10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2 )(0,02 ਮੀਟਰ 3 )
F ਉਛਾਲ = 200 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
F ਉਛਾਲ = 200 N
ਪੱਥਰ ਦਾ ਭਾਰ (w) = ਮਿਲੀਗ੍ਰਾਮ
ਪੱਥਰ ਦਾ ਭਾਰ = (40 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ)(10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2 )
ਪੱਥਰ ਦਾ ਭਾਰ = 400 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
ਪੱਥਰ ਦਾ ਭਾਰ = 400 N
ਪੱਥਰ ਨੂੰ ਚੁੱਕਣ ਲਈ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ:
ਪੱਥਰ ਦਾ ਭਾਰ - ਉਛਾਲ ਬਲ = 400 N – 200 N = 200 ਨਿਊਟਨ।
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 2:
ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦਾ ਭਾਰ = 5000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕੇਂਡ 2 ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਭਾਰ = 4000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕੇਂਡ 2। ਜੇਕਰ ਵਸਤੂ ਦੀ ਘਣਤਾ = 2000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3 ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ ਅਤੇ ਆਇਤਨ ਕੀ ਹੈ? g = 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕੇਂਡ 2
ਚਰਚਾ
ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ (g) = 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
ਵਸਤੂ ਦੀ ਘਣਤਾ = 2000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3
ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ = 1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3
ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਭਾਰ = 5000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਭਾਰ = 4000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
ਉਛਾਲ ਬਲ (F ਉਛਾਲ) = ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਭਾਰ – ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ ਦਾ ਭਾਰ
F ਉਛਾਲ = 5000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2 – 4000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
F ਉਛਾਲ = 1000 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2
F ਉਛਾਲ = ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਪਾਣੀ ਦਾ ਭਾਰ
F ਉਛਾਲ = (ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ)(g)
F ਉਛਾਲ = (ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹੋਣ ਦੀ ਮਾਤਰਾ) (ਪਾਣੀ ਦੀ ਘਣਤਾ) (g)
ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਪਾਣੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ = ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਡੁੱਬੀ ਹੋਈ ਵਸਤੂ ਦੀ ਮਾਤਰਾ 😉
ਇਸ ਲਈ ਵਸਤੂ ਦਾ ਆਇਤਨ = 0,1 ਮੀਟਰ 3
ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ = ?
ρ = m/V
ਮੀ = ρ ਵੀ
m = ( 2000 kg / m 3 ) ( 0,1 m 3 )
ਮੀਟਰ = 200 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ
ਵਸਤੂ ਦਾ ਪੁੰਜ = 200 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 3:
ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਗੁਬਾਰੇ ਨੂੰ 500 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਭਾਰ ਚੁੱਕਣਾ ਪਵੇ ਤਾਂ ਕਿੰਨੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਹੀਲੀਅਮ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ?
ਚਰਚਾ
ਹੀਲੀਅਮ ਘਣਤਾ = 0,1786 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3
ਹਵਾ ਦੀ ਘਣਤਾ = 1,293 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ/ਮੀਟਰ 3
ਉਛਾਲ ਬਲ = ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹਵਾ ਦਾ ਭਾਰ = ਭਾਰ ਦਾ ਭਾਰ + ਹੀਲੀਅਮ ਦਾ ਭਾਰ
ਉਛਾਲ ਬਲ = ਭਾਰ ਦਾ ਭਾਰ + ਹੀਲੀਅਮ ਦਾ ਭਾਰ
ਉਛਾਲ ਬਲ = (ਭਾਰ ਦਾ ਪੁੰਜ)(g) + (ਹੀਲੀਅਮ ਦਾ ਪੁੰਜ)(g)
ਉਛਾਲ ਬਲ = (ਲੋਡ ਦਾ ਪੁੰਜ + ਹੀਲੀਅਮ ਦਾ ਪੁੰਜ)g —- ਸਮੀਕਰਨ 1
ਉਛਾਲ ਬਲ = ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹਵਾ ਦਾ ਭਾਰ
ਉਛਾਲ ਬਲ = (ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹਵਾ ਦਾ ਪੁੰਜ)(g) —- ਸਮੀਕਰਨ 2
ਅਸੀਂ ਸਮੀਕਰਨ 1 ਅਤੇ ਸਮੀਕਰਨ 2 ਨੂੰ ਜੋੜਦੇ ਹਾਂ:
(ਭਾਰ ਦਾ ਪੁੰਜ + ਹੀਲੀਅਮ ਦਾ ਪੁੰਜ)(g) = (ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹਵਾ ਦਾ ਪੁੰਜ)(g)
ਭਾਰ ਦਾ ਪੁੰਜ + ਹੀਲੀਅਮ ਦਾ ਪੁੰਜ = ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹਵਾ ਦਾ ਪੁੰਜ
500 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ + (ρ ਹੀਲੀਅਮ)(V ਹੀਲੀਅਮ) = (ρ ਹਵਾ)(V ਹਵਾ)
500 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ = (ρ ਹਵਾ)(V ਹਵਾ) – (ρ ਹੀਲੀਅਮ)(V ਹੀਲੀਅਮ)
ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਹਵਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ (V ਹਵਾ) = ਗੁਬਾਰੇ ਨੂੰ ਭਰਨ ਵਾਲੇ ਹੀਲੀਅਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ (V ਹੀਲੀਅਮ)
500 ਕਿਲੋ = (ρ ਹਵਾ - ρ ਹੀਲੀਅਮ) (V)
ਇਹ ਧਰਤੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਭਾਰ ਚੁੱਕਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਹੀਲੀਅਮ ਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਮਾਤਰਾ ਹੈ। ਗੁਬਾਰੇ ਨੂੰ ਉੱਚਾ ਤੈਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦੇਣ ਲਈ, ਹੀਲੀਅਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਧਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਹਵਾ ਦੀ ਘਣਤਾ ਉਚਾਈ ਦੇ ਨਾਲ ਘੱਟਦੀ ਹੈ।
