ఘన వస్తువులు నీటి ఉపరితలంపై ఎందుకు తేలుతాయి అని మీరు ఎప్పుడైనా అడిగారా? మీరు నీటిలో కార్క్ను వేస్తే అది తేలుతుంది. మరోవైపు, మీరు నీటిలో ఒక కుట్టు సూదిని లేదా రాయిని వేస్తే, ఆ సూది లేదా రాయి పరిమాణం కార్క్ కంటే చిన్నదైనప్పటికీ, అవి మునిగిపోతాయి. ఒక ఘన వస్తువు నీటి ఉపరితలంపై తేలడానికి ఏ కారకాలు కారణమవుతాయి?
భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ శక్తి భూమి ఉపరితలంపై ఉన్న ప్రతి వస్తువుపై పనిచేస్తుంది, అందువల్ల ద్రవ్యరాశి ఉన్న ప్రతి వస్తువుకు గురుత్వాకర్షణ శక్తి ఉంటుంది. ఒక ఘన వస్తువు యొక్క బరువు శక్తి (w) నీటి ఉత్ప్లవ శక్తి (F A ) కంటే తక్కువగా ఉంటే, ఆ ఘన వస్తువును నీటిలో ముంచినప్పుడు, ఆ వస్తువు పైకి కదిలి నీటి ఉపరితలంపై తేలుతుంది.
వస్తువుపై పైకి పనిచేసే మొత్తం బలం లేదా ఫలిత బలం ఉండటం వల్ల, ఆ వస్తువులు నీటి ఉపరితలంపై పైకి కదులుతూ తేలుతాయి, ఇక్కడ మొత్తం బలం యొక్క పరిమాణం = ఉత్ప్లవ బలం – గురుత్వాకర్షణ.
వివరణ: ρ = ద్రవ్యరాశి సాంద్రత, g = గురుత్వాకర్షణ త్వరణం, Vబెండా = నీటిలో మునిగి ఉన్న వస్తువు యొక్క ఘనపరిమాణం (వస్తువు యొక్క అన్ని భాగాలు నీటిలో మునిగి ఉంటాయి), P = పీడనం, A = ఉపరితల వైశాల్యం, m = వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి.
ఈ సమీకరణం ఆధారంగా, నీటిలో మునిగిన వస్తువు యొక్క కదలిక దిశ కేవలం ఆ వస్తువు యొక్క సాంద్రత మరియు నీటి సాంద్రత ద్వారా మాత్రమే ప్రభావితమవుతుందని నిర్ధారించవచ్చు. ఒకవేళ నీటి సాంద్రత వస్తువు యొక్క సాంద్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఆ వస్తువు నీటిలో మునిగిన తర్వాత పైకి కదులుతుంది (వస్తువు తేలుతుంది).
ఒక వస్తువు నీటి ఉపరితలంపై తేలుతున్నప్పుడు, ఫలిత బలం సున్నా కావడానికి మరియు వస్తువు స్థిర సమతౌల్యంలో (వస్తువు నిశ్చలంగా) ఉండటానికి, ఉత్ప్లవ బలం యొక్క పరిమాణం వస్తువు బరువు యొక్క పరిమాణానికి సమానంగా ఉండాలి.
వివరణ: ρ = సాంద్రత, v 1 = నీటిలో మునిగిన వస్తువు యొక్క ఘనపరిమాణం, v 2 = వస్తువు యొక్క మొత్తం ఘనపరిమాణం
ఒక వస్తువు నీటి ఉపరితలంపై తేలినప్పుడు, నీటిలో మునిగిన వస్తువు యొక్క ఘనపరిమాణం, ఆ వస్తువు యొక్క ఘనపరిమాణం మరియు నీటి సాంద్రతకు, వస్తువు సాంద్రతకు గల నిష్పత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒకవేళ ఆ వస్తువు నీరు కాకుండా వేరే ద్రవం యొక్క ఉపరితలంపై తేలితే, నీటి సాంద్రత స్థానంలో ఆ ద్రవం యొక్క సాంద్రతను తీసుకుంటారు.
