విషయము

• స్టెప్స్
• చిట్కాలు
• అవసరమైన పదార్థాలు

ద్రవంలో మునిగిపోయిన అన్ని వస్తువులను ప్రభావితం చేసే గురుత్వాకర్షణ దిశకు వ్యతిరేక దిశలో పనిచేసే శక్తి థ్రస్ట్. ఒక వస్తువును ద్రవంలో ఉంచినప్పుడు, దాని బరువు ద్రవాన్ని (ద్రవ లేదా వాయువు) నెట్టివేస్తుంది, అయితే తేలికపాటి శక్తి వస్తువును పైకి నెట్టి, గురుత్వాకర్షణకు వ్యతిరేకంగా పనిచేస్తుంది. సాధారణంగా, ఈ శక్తిని సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు F_B = వి_లు × D × g, ఇక్కడ ఎఫ్_B తేలికపాటి శక్తి, వి_లు మునిగిపోయిన వాల్యూమ్, D అనేది ద్రవం యొక్క సాంద్రత, దీనిలో వస్తువు మునిగిపోతుంది మరియు g గురుత్వాకర్షణ శక్తి. వస్తువు యొక్క థ్రస్ట్‌ను ఎలా నిర్ణయించాలో తెలుసుకోవడానికి, ప్రారంభించడానికి దశ 1 చూడండి.

స్టెప్స్

2 యొక్క పద్ధతి 1: తేలియాడే శక్తి సమీకరణాన్ని ఉపయోగించడం

1. 

   వాల్యూమ్‌ను కనుగొనండి వస్తువు యొక్క మునిగిపోయిన భాగం. ఒక వస్తువుపై పనిచేసే తేలికపాటి శక్తి మునిగిపోయిన వస్తువు యొక్క పరిమాణానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, మరింత దృ object మైన వస్తువు, దానిపై పనిచేసే తేలికపాటి శక్తి. దీనర్థం ద్రవంలో మునిగిపోయే వస్తువులు కూడా వాటిని పైకి నెట్టే శక్తిని కలిగి ఉంటాయి. ఈ తీవ్రతను లెక్కించడం ప్రారంభించడానికి, మొదటి దశ మునిగిపోయిన వస్తువు యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయించడం. సమీకరణం కోసం, ఈ విలువ మీటర్లలో ఉండాలి.
   • ద్రవంలో పూర్తిగా మునిగిపోయిన వస్తువులకు, మునిగిపోయిన వాల్యూమ్ వస్తువుతో సమానం. ద్రవం యొక్క ఉపరితలంపై తేలుతున్న వారికి, ఉపరితలం క్రింద ఉన్న వాల్యూమ్ మాత్రమే పరిగణించబడుతుంది.
   • ఒక ఉదాహరణగా, నీటిలో తేలియాడే రబ్బరు బంతిపై తేలికపాటి శక్తిని కనుగొనాలని మేము కోరుకుంటున్నాము. బంతి ఒక మీటర్ వ్యాసంతో, మరియు నీటిలో సగం లో తేలుతూ ఉంటే, గోళం యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్‌ను కనుగొని, రెండు ద్వారా విభజించడం ద్వారా మునిగిపోయిన భాగం యొక్క పరిమాణాన్ని మనం కనుగొనవచ్చు. గోళం యొక్క వాల్యూమ్ (4/3) π (వ్యాసార్థం) చేత ఇవ్వబడినందున, మనకు (4/3) π (0.5) = 0.524 మీటర్ల ఫలితం ఉంటుందని తెలిసింది. 0.524 / 2 = 0.262 మీటర్లు మునిగిపోయాయి.

2. 

   
   
   మీ ద్రవం యొక్క సాంద్రతను కనుగొనండి. తేలికపాటి శక్తిని కనుగొనే ప్రక్రియలో తదుపరి దశ, వస్తువు మునిగిపోయిన సాంద్రతను (కిలోగ్రాములు / మీటర్లలో) నిర్వచించడం. సాంద్రత అనేది ఒక వస్తువు యొక్క కొలత లేదా పదార్థం యొక్క సాపేక్ష బరువు. సమాన వాల్యూమ్ యొక్క రెండు వస్తువులను చూస్తే, అత్యధిక సాంద్రత కలిగినది చాలా బరువు ఉంటుంది. నియమం ప్రకారం, ద్రవం యొక్క సాంద్రత ఎక్కువ, అది తేలికైన శక్తిని కలిగిస్తుంది. ద్రవాలతో, రిఫరెన్స్ మెటీరియల్‌లను చూడటం ద్వారా సాంద్రతను గుర్తించడం సాధారణంగా సులభం.
   • మా ఉదాహరణలో, బంతి నీటిలో తేలుతోంది. ఒక విద్యా శక్తిని సంప్రదించి, నీటి సాంద్రత గురించి మనం కనుగొనవచ్చు 1000 కిలోలు / మీటర్.
   • ఇతర సాధారణ ద్రవాల సాంద్రతలు ఇంజనీరింగ్ వనరులలో ఇవ్వబడ్డాయి. అటువంటి జాబితాను ఇక్కడ చూడవచ్చు.

3. 

   
   
   గురుత్వాకర్షణ శక్తిని కనుగొనండి (లేదా మరొక క్రింది శక్తి). వస్తువు తేలుతున్నా లేదా పూర్తిగా మునిగిపోయినా, అది ఎల్లప్పుడూ గురుత్వాకర్షణ శక్తికి లోబడి ఉంటుంది. వాస్తవ ప్రపంచంలో, ఈ స్థిరమైన శక్తి సమానం 9.81 న్యూటన్లు / కిలోలు. ఏదేమైనా, సెంట్రిఫ్యూజ్ వంటి మరొక శక్తి ఒక ద్రవం మరియు మునిగిపోయిన వస్తువుపై పనిచేస్తున్న పరిస్థితులలో, మొత్తం దిగువ శక్తిని నిర్ణయించడానికి కూడా వాటిని పరిగణించాలి.
   • మా ఉదాహరణలో, మేము ఒక సాధారణ మరియు స్థిర వ్యవస్థతో వ్యవహరిస్తుంటే, పైన పేర్కొన్న గురుత్వాకర్షణ శక్తి మాత్రమే పనిచేస్తుందని మేము అనుకోవచ్చు.
   • అయితే, మా బంతి ఒక బకెట్ నీటిలో తేలుతూ, క్షితిజ సమాంతర వృత్తంలో గొప్ప వేగంతో తిరుగుతూ ఉంటే? ఈ సందర్భంలో, నీరు మరియు బంతి రెండూ పడకుండా చూసేందుకు బకెట్ వేగంగా తిరుగుతోందని uming హిస్తే, ఈ పరిస్థితిలో క్రిందికి వచ్చే శక్తి భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ ద్వారా కాకుండా, బకెట్ యొక్క కదలిక ద్వారా సృష్టించబడిన అపకేంద్ర శక్తి నుండి ఉద్భవించింది.

4. 

   
   
   వాల్యూమ్ × సాంద్రత × గురుత్వాకర్షణ గుణించాలి. మీ వస్తువు యొక్క వాల్యూమ్ (మీటర్లలో), మీ ద్రవం యొక్క సాంద్రత (పౌండ్లు / మీటర్లలో) మరియు గురుత్వాకర్షణ శక్తి (లేదా మీ సిస్టమ్ యొక్క దిగువ శక్తి) కోసం మీకు విలువలు ఉన్నప్పుడు, తేలికపాటి శక్తిని కనుగొనడం సులభం. న్యూటన్లలోని శక్తిని కనుగొనడానికి ఈ మూడు పరిమాణాలను గుణించండి.
   • F విలువలను మన సమీకరణంలో భర్తీ చేయడం ద్వారా మన ఉదాహరణను పరిష్కరిద్దాం_B = వి_లు × D × g. F_B = 0.262 మీటర్లు × 1000 కిలోలు / మీటర్ × 9.81 న్యూటన్లు / కిలో = 2570 న్యూటన్లు.

5. 

   మీ వస్తువు గురుత్వాకర్షణ శక్తితో పోల్చడం ద్వారా తేలుతుందో లేదో తెలుసుకోండి. తేలియాడే శక్తి సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి, ఒక వస్తువు మునిగిపోయిన ద్రవం నుండి బయటకు నెట్టే శక్తిని కనుగొనడం సులభం. అయితే, కొంచెం ఎక్కువ పనితో, వస్తువు తేలుతుందా లేదా మునిగిపోతుందో లేదో కూడా మీరు నిర్ణయించవచ్చు. వస్తువు కోసం తేలికపాటి శక్తిని కనుగొనండి (మరో మాటలో చెప్పాలంటే, దాని మొత్తం వాల్యూమ్‌ను V గా ఉపయోగించండి_లు), ఆపై G = (వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి) (9.81 మీటర్లు / సెకను) సమీకరణంతో గురుత్వాకర్షణ శక్తిని కనుగొనండి. తేలికపాటి శక్తి గురుత్వాకర్షణ శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, వస్తువు తేలుతుంది. కానీ గురుత్వాకర్షణ శక్తి ఎక్కువగా ఉంటే అది మునిగిపోతుంది. అవి ఒకేలా ఉంటే, వస్తువు "తటస్థంగా" చెప్పబడుతుంది.
   • ఉదాహరణకు, 0.75 మీటర్ల వ్యాసం మరియు 1.25 మీటర్ల ఎత్తు కలిగిన 20 కిలోల స్థూపాకార చెక్క బారెల్ నీటిలో తేలుతుందో లేదో తెలుసుకోవాలనుకుందాం. దీనికి కొన్ని దశలు అవసరం:
     • మేము దాని వాల్యూమ్‌ను V = π (వ్యాసార్థం) (ఎత్తు) సూత్రంతో కనుగొనవచ్చు. వి = π (0.375) (1.25) = 0.55 మీటర్లు.
     • ఆ తరువాత, గురుత్వాకర్షణ మరియు నీటి సాంద్రత కోసం డిఫాల్ట్ విలువలను uming హిస్తే, మేము బారెల్‌లోని తేలికపాటి శక్తిని నిర్ణయించవచ్చు. 0.55 మీటర్లు × 1000 కిలోలు / మీటర్ × 9.81 న్యూటన్లు / కిలో = 5395.5 న్యూటన్లు.
     • ఇప్పుడు, మేము బారెల్లో గురుత్వాకర్షణ శక్తిని కనుగొనాలి. జి = (20 కిలోలు) (9.81 మీటర్లు / సెకను) = 196.2 న్యూటన్లు. ఇది తేలికపాటి శక్తి కంటే చాలా తక్కువ, కాబట్టి బారెల్ తేలుతుంది.

6. 

   మీ ద్రవం వాయువుగా ఉన్నప్పుడు అదే పద్ధతిని ఉపయోగించండి. రిపో సమస్యలను పరిష్కరించేటప్పుడు, ద్రవం ద్రవంగా ఉండదని గుర్తుంచుకోండి. వాయువులను కూడా ద్రవంగా పరిగణిస్తారు మరియు ఇతర రకాల పదార్థాలతో పోలిస్తే తక్కువ సాంద్రత ఉన్నప్పటికీ, అవి ఇప్పటికీ కొన్ని వస్తువుల బరువుకు మద్దతు ఇస్తాయి. ఒక సాధారణ హీలియం బెలూన్ దానికి రుజువు. బెలూన్లోని వాయువు చుట్టుపక్కల ఉన్న ద్రవం కంటే తక్కువ దట్టంగా ఉంటుంది కాబట్టి, అది తేలుతుంది!

2 యొక్క 2 విధానం: సరళమైన థ్రస్ట్ ప్రయోగం చేయడం

1. 

   ఒక చిన్న కప్పు లేదా గిన్నెను పెద్ద కంటైనర్లో ఉంచండి. కొన్ని గృహ వస్తువులతో, చర్యలో తేలియాడే సూత్రాలను చూడటం సులభం! ఈ సరళమైన ప్రయోగంలో, మునిగిపోయిన వస్తువు తేలికను అనుభవిస్తుందని మేము ప్రదర్శిస్తాము, ఎందుకంటే ఇది మునిగిపోయిన వస్తువు యొక్క వాల్యూమ్‌కు సమానమైన ద్రవం యొక్క పరిమాణాన్ని స్థానభ్రంశం చేస్తుంది. ఇలా చేస్తున్నప్పుడు, ఒక ప్రయోగం యొక్క తేలికపాటి శక్తిని ఎలా కనుగొనాలో కూడా మేము ప్రదర్శిస్తాము. ప్రారంభించడానికి, ఒక గిన్నె లేదా కప్పు వంటి చిన్న కంటైనర్‌ను పెద్ద గిన్నె లేదా బకెట్ వంటి పెద్ద కంటైనర్‌లో ఉంచండి.

2. 

   కంటైనర్ లోపలి నుండి అంచు వరకు నింపండి. అప్పుడు, పెద్ద కంటైనర్ను నీటితో నింపండి. నీటి మట్టం అంచున ఉండాలని మీరు కోరుకుంటారు. జాగ్రత్త! మీరు నీటిని చల్లుకుంటే, మళ్ళీ ప్రయత్నించే ముందు పెద్ద కంటైనర్‌ను ఖాళీ చేయండి.
   • ఈ ప్రయోగం కోసం, నీటి సాంద్రత నీటి సాంద్రత 1000 కిలోల / మీటర్ కలిగి ఉందని అనుకోవడం సురక్షితం. మీరు ఉప్పునీరు లేదా వేరే ద్రవాన్ని ఉపయోగిస్తే తప్ప, చాలా రకాల నీరు సూచనకు దగ్గరగా సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది.
   • మీకు డ్రాపర్ ఉంటే, లోపలి కంటైనర్‌లోని నీటి మట్టాన్ని తనిఖీ చేయడానికి ఇది చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.

3. 

   ఒక చిన్న వస్తువును ముంచండి. ఇప్పుడు, లోపలి కంటైనర్ లోపల సరిపోయే ఒక చిన్న వస్తువును కనుగొనండి మరియు నీటితో దెబ్బతినదు. ఈ వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశిని కిలోగ్రాములలో కనుగొనండి (దీని కోసం ఒక స్కేల్ ఉపయోగించండి). అప్పుడు, మీ వేళ్లను తడి చేయకుండా, వస్తువు తేలుతూ ప్రారంభమయ్యే వరకు నీటిలో ముంచండి లేదా మీరు ఇకపై దానిని పట్టుకోలేరు. లోపలి కంటైనర్ నుండి బయటి కంటైనర్లోకి నీరు చిమ్ముతున్నట్లు మీరు గమనించాలి.
   • మా ఉదాహరణ యొక్క ప్రయోజనాల కోసం, లోపలి కంటైనర్ లోపల 0.05 కిలోల ద్రవ్యరాశి ఉన్న బొమ్మ బండిని ఉంచుతున్నామని చెప్పండి. థ్రస్ట్ లెక్కించడానికి మేము కారు పరిమాణాన్ని తెలుసుకోవలసిన అవసరం లేదు, ఎందుకంటే మేము తరువాత చూస్తాము.

4. 

   మీరు చిందిన నీటిని సేకరించి కొలవండి. మీరు ఒక వస్తువును నీటిలో ముంచినప్పుడు, నీటి స్థానభ్రంశం సంభవిస్తుంది; అది చేయకపోతే, అతను నీటిలోకి రావడానికి స్థలం ఉండదు. అతను ద్రవాన్ని నెట్టివేసినప్పుడు, నీరు వెనక్కి నెట్టి, థ్రస్ట్‌కు కారణమవుతుంది. మీరు చిందిన నీటిని తీసుకొని కొలిచే కప్పులో ఉంచండి. నీటి పరిమాణం మునిగిపోయిన వాల్యూమ్‌కు సమానంగా ఉండాలి.
   • మరో మాటలో చెప్పాలంటే, మీ వస్తువు తేలుతూ ఉంటే, మీరు చిందిన నీటి పరిమాణం నీటిలో మునిగిపోయిన వస్తువు యొక్క పరిమాణానికి సమానంగా ఉంటుంది. మీ వస్తువు మునిగిపోతే, అది చిందిన నీటి పరిమాణం మొత్తం వస్తువు యొక్క పరిమాణానికి సమానం.

5. 

   చిందిన నీటి బరువును లెక్కించండి. నీటి సాంద్రత మీకు తెలుసు కాబట్టి మరియు చిందిన పరిమాణాన్ని కొలవగలదు కాబట్టి, మీరు ద్రవ్యరాశిని కనుగొనవచ్చు. వాల్యూమ్‌ను మీటర్లుగా మార్చండి (ఆన్‌లైన్ మార్పిడి సాధనం, ఇది ఉపయోగపడుతుంది) మరియు నీటి సాంద్రతతో గుణించాలి (1000 కిలోలు / మీటర్).
   • మా ఉదాహరణలో, మా బండి మునిగిపోయి రెండు టేబుల్ స్పూన్లు (0.00003 మీటర్లు) కదిలిందని చెప్పండి.నీటి ద్రవ్యరాశిని కనుగొనడానికి, మేము దాని సాంద్రతతో గుణించాలి :: 1000 కిలోలు / మీటర్లు × 0.00003 మీటర్లు = 0.03 కిలోలు.

6. 

   స్థానభ్రంశం చెందిన వాల్యూమ్‌ను వస్తువు ద్రవ్యరాశితో పోల్చండి. మునిగిపోయిన ద్రవ్యరాశి మరియు స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవ్యరాశి మీకు ఇప్పుడు తెలుసు, వాటిని పెద్దదిగా చూడటానికి సరిపోల్చండి. లోపలి కంటైనర్‌లో మునిగిపోయిన వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, అది మునిగిపోయి ఉండాలి. స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువ ఉంటే, వస్తువు తేలుతూ ఉండాలి. ఇది తేలియాడే సూత్రం; ఒక వస్తువు తేలుతూ ఉండటానికి, అది వస్తువు కంటే పెద్ద నీటి ద్రవ్యరాశిని స్థానభ్రంశం చేయాలి.
   • ఇప్పటికీ, తక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉన్న వస్తువులు కాని పెద్ద వాల్యూమ్‌లు చాలా తేలియాడే వస్తువులు. ఈ ఆస్తి అంటే బోలు వస్తువులు తేలుతాయి. కానో గురించి ఆలోచించండి; ఇది బోలుగా ఉన్నందున అది తేలుతుంది, కాబట్టి ఇది పెద్ద ద్రవ్యరాశి లేకుండా చాలా నీటిని కదిలించగలదు. పడవలు దృ solid ంగా ఉంటే, అవి బాగా తేలుతూ ఉండవు.
   • మా ఉదాహరణలో, కారు 0.05 కిలోల ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంది, స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి కంటే ఎక్కువ 0.03 కిలోలు. ఇది మా ఫలితాన్ని నిర్ధారిస్తుంది: కారు మునిగిపోతుంది.

చిట్కాలు

• ఖచ్చితమైన కొలతలను పొందడంలో సహాయపడటానికి ప్రతి పఠనం తర్వాత సున్నా చేయగల స్కేల్‌ని ఉపయోగించండి.

అవసరమైన పదార్థాలు

• చిన్న కప్పు లేదా గిన్నె
• పెద్ద గిన్నె లేదా బకెట్
• మునిగిపోయే చిన్న వస్తువు (రబ్బరు బంతి వంటిది)
• కప్ కొలిచే