திடப் பொருள்கள் ஏன் நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கின்றன என்று நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்ததுண்டா? நீங்கள் ஒரு கார்க்கை நீரில் போட்டால், அது மிதக்கும். மறுபுறம், ஒரு தையல் ஊசியையோ அல்லது கல்லையோ நீரில் போட்டால், அந்த ஊசி அல்லது கல்லின் அளவு கார்க்கை விடச் சிறியதாக இருந்தாலும், அது மூழ்கிவிடும். ஒரு திடப் பொருள் நீரின் மேற்பரப்பில் மிதப்பதற்குக் காரணமான காரணிகள் யாவை?
பூமியின் ஈர்ப்பு விசை, பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு பொருளின் மீதும் செயல்படுகிறது, எனவே நிறை கொண்ட ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் ஒரு ஈர்ப்பு விசை உண்டு. ஒரு திடப்பொருளின் எடை விசை (w), நீரின் மிதப்பு விசையை (F A ) விடக் குறைவாக இருந்தால், அந்தத் திடப்பொருள் நீரில் மூழ்கடிக்கப்படும்போது, அப்பொருள் மேலே நகர்ந்து நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும்.
ஒரு பொருளின் மீது மேல்நோக்கிச் செயல்படும் ஒரு மொத்த விசை அல்லது தொகுபயன் விசை இருப்பதால், பொருள்கள் மேல்நோக்கி நகர்ந்து நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கின்றன; இங்கு மொத்த விசையின் அளவு = மிதப்பு விசை – புவியீர்ப்பு விசை.
விளக்கம்: ρ = நிறை அடர்த்தி, g = புவியீர்ப்பு முடுக்கம், Vகட்டு = நீரில் மூழ்கிய ஒரு பொருளின் கன அளவு (பொருளின் அனைத்துப் பகுதிகளும் நீரில் மூழ்கியுள்ளன), P = அழுத்தம், A = மேற்பரப்புப் பரப்பு, m = பொருளின் நிறை.
இந்தச் சமன்பாட்டின் அடிப்படையில், நீரில் மூழ்கிய ஒரு பொருளின் இயக்கத்தின் திசையானது, அப்பொருளின் அடர்த்தி மற்றும் நீரின் அடர்த்தியால் மட்டுமே பாதிக்கப்படுகிறது என்று முடிவு செய்யலாம். பொருளின் அடர்த்தியை விட நீரின் அடர்த்தி அதிகமாக இருந்தால், நீரில் மூழ்கிய பிறகு அப்பொருள் மேல்நோக்கி நகரும் (பொருள் மிதக்கும்).
ஒரு பொருள் நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும்போது, அதன் தொகுபயன் விசை சுழியாக இருப்பதற்கும், அப்பொருள் நிலைச் சமநிலையில் (ஓய்வு நிலையில்) இருப்பதற்கும், மிதப்பு விசையின் அளவு அப்பொருளின் எடையின் அளவுக்குச் சமமாக இருக்க வேண்டும்.
விளக்கம்: ρ = அடர்த்தி, v 1 = நீரில் மூழ்கிய பொருளின் கன அளவு, v 2 = பொருளின் மொத்த கன அளவு
ஒரு பொருள் நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும்போது, நீரில் மூழ்கியிருக்கும் அப்பொருளின் கன அளவானது, அப்பொருளின் கன அளவு மற்றும் நீரின் அடர்த்திக்கும் பொருளின் அடர்த்திக்கும் உள்ள விகிதம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அப்பொருள் நீரைத் தவிர வேறு ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பில் மிதந்தால், நீரின் அடர்த்திக்கு பதிலாக அந்தத் திரவத்தின் அடர்த்தி பிரதியிடப்படுகிறது.
