പ്ലവക്ഷമബലം
മുങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിൽ ഒരു ദ്രാവകം മുകളിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തെ പ്ലവക്ഷമബലം എന്നു പറയുന്നു. ചില വസ്തുക്കൾ ദ്രാവകങ്ങളിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നത് ഈ ബലം മൂലമാണ്. ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്ന ഒരു വസ്തു ആദേശം ചെയ്യുന്ന ദ്രവത്തിന്റെ ഭാരം ആ വസ്തുവിന്റെ ഭാരത്തിനോട് തുല്യമായിരിക്കും. പ്ളവക്ഷമ ബലത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ 1) ദ്രാവകത്തിൻറെ സാന്ദ്രത 2) വസ്തുവിന്റെ വ്യാപ്തം
ഇക്കാരണത്താൽ, ശരാശരി സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു വസ്തു മുങ്ങിപ്പോയ ദ്രാവകത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. വസ്തുവിന് ദ്രാവകത്തേക്കാൾ സാന്ദ്രത കുറവാണെങ്കിൽ, ശക്തിക്ക് വസ്തുവിനെ നിലനിർത്താൻ കഴിയും. ഇത് ഒരു നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് ഫ്രെയിമിൽ മാത്രമേ സംഭവിക്കുകയുള്ളൂ, ഒന്നുകിൽ ഒരു ഗുരുത്വാകർഷണ ഫീൽഡ് ഉണ്ട് അല്ലെങ്കിൽ "താഴേക്ക്" ദിശ നിർവചിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണമല്ലാത്ത ഒരു ശക്തി കാരണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.
ഫ്ലൂയിസി ദ്രാവക മിശ്രിതങ്ങൾക്കും ബാധകമാണ്, ഇത് സംവഹന പ്രവാഹങ്ങളുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ ചാലകശക്തിയാണ്. ഈ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഗണിത മോഡലിംഗ് തുടർച്ചയായി ബാധകമാക്കുന്നതിന് മാറ്റം വരുത്തിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ തത്വങ്ങൾ അതേപടി നിലനിൽക്കുന്നു. വായുവും വെള്ളവും അല്ലെങ്കിൽ എണ്ണയും വെള്ളവും സ്വമേധയാ വേർതിരിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഒരു വസ്തുവിന്റെ ബ്യൂയൻസിയുടെ കേന്ദ്രം ദ്രാവകത്തിന്റെ സ്ഥാനഭ്രംശത്തിന്റെ അളവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രമാണ്.
ആർക്കിമെഡീസ് തത്ത്വം
[തിരുത്തുക]ബിസി 212 ൽ ഈ നിയമം ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയ സിറാക്കൂസിന്റെ ആർക്കിമിഡീസിന്റെ പേരിലാണ് ആർക്കിമിഡീസിന്റെ തത്ത്വം അറിയപ്പെടുന്നത്. പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നതും മുങ്ങിയതും, വാതകങ്ങളിലും ദ്രാവകങ്ങളിലും (അതായത് ഒരു ദ്രാവകം), ആർക്കിമിഡീസിന്റെ തത്വം ശക്തികളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഇങ്ങനെ പ്രസ്താവിച്ചേക്കാം:
ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ പൂർണ്ണമായോ ഭാഗികമായോ മുഴുകിയിരിക്കുന്ന ഏതൊരു വസ്തുവും, വസ്തുവിനാൽ സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിച്ച ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാരത്തിന് തുല്യമായ ഒരു ശക്തിയാൽ കുതിച്ചുയരുന്നു.
-മുങ്ങിപ്പോയ ഒരു വസ്തുവിന് സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിച്ച ദ്രാവകത്തിന്റെ അളവ് വസ്തുവിന്റെ അളവാണെന്നും ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്ന വസ്തുവിന് വസ്തുവിന്റെ ഭാരമാണെന്നും വ്യക്തമാക്കിയതോടെ.
കൂടുതൽ തീവ്രമായി: പ്ലവക്ഷമബലം= ആദേശംചെയ്ത ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാരം.
ആർക്കിമിഡീസിന്റെ തത്വം പ്രതലബലം(ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം) പരിഗണിക്കുന്നില്ല, എന്നാൽ ഈ അധിക ശക്തി മാറ്റിസ്ഥാപിച്ച ദ്രാവകത്തിന്റെ അളവും സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ പ്രത്യേക വിതരണവും മാത്രമേ പരിഷ്കരിക്കുകയുള്ളൂ, അതിനാൽ പ്ലവക്ഷമബലം = സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിച്ച ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാരം നിലനിൽക്കുന്ന സാധുതയുള്ളത്.
സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിച്ച ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാരം, സ്ഥാനചലനം ചെയ്ത ദ്രാവകത്തിന്റെ അളവിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ് (ചുറ്റുമുള്ള ദ്രാവകം ഏകീകൃത സാന്ദ്രതയിലാണെങ്കിൽ). ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു വസ്തുവിലുള്ള പ്ലവക്ഷമബലം, വസ്തുവിലൂടെ സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിച്ച ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാരത്തിന് തുല്യമാണ് അല്ലെങ്കിൽ ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം,(G). അങ്ങനെ, പൂർണമായി മുങ്ങിപ്പോയ വസ്തുക്കളിൽ, തുല്യ പിണ്ഡമുള്ളവയിൽ, വലിയ അളവിലുള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് കൂടുതൽ ഊർജ്ജസ്വലതയുണ്ട്. ഇത് അപ്‌ട്രസ്റ്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
ഒരു ശൂന്യതയിൽ ഒരു ചരട് സസ്പെൻഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഒരു പാറയുടെ ഭാരം 10 ന്യൂട്ടണുകളായി കണക്കാക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക. പാറ വെള്ളത്തിലേക്ക് താഴ്ത്തുമ്പോൾ അത് 3 ന്യൂടൺ ഭാരമുള്ള ജലത്തെ സ്ഥാനഭ്രഷ്ടനാക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക. അത് തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്ന സ്ട്രിംഗിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലം 10 ന്യൂട്ടണുകളായിരിക്കും, 3 ന്യൂട്ടൺ ബ്യുവൻസി ഫോഴ്സ്: 10 - 3 = 7 ന്യൂട്ടൺ. കടൽത്തീരത്ത് പൂർണ്ണമായും മുങ്ങിപ്പോയ വസ്തുക്കളുടെ പ്രകടമായ ഭാരം ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നു. ഒരു വസ്തുവിനെ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് വലിച്ചെടുക്കുന്നതിനേക്കാൾ പൊതുവെ എളുപ്പമാണ്.
ആർക്കിമിഡീസിന്റെ തത്വം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പരിഷ്കരിക്കുന്നു എന്ന് കരുതുക:
തുടർന്ന് തൂക്കത്തിന്റെ അളവിൽ ചേർത്തു, അത് പരസ്പര വോളിയം ഉപയോഗിച്ച് വികസിപ്പിച്ചു,
ചുവടെയുള്ള ഫോർമുല നൽകുന്നു. ദ്രാവകത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിമജ്ജനം ചെയ്ത വസ്തുവിന്റെ സാന്ദ്രത ഒരു വോള്യവും അളക്കാതെ എളുപ്പത്തിൽ കണക്കുകൂട്ടാൻ കഴിയും.
(ഈ ഫോർമുല ഉദാഹരണമായി ഒരു ഡാസിമീറ്ററിന്റെയും ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് വെയറിംഗിന്റെയും അളക്കൽ തത്വം വിവരിക്കുന്നതിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.)
|
ഈ ലേഖനം അപൂർണ്ണമാണ്‌. ഇതു പൂർത്തിയാക്കുവാൻ സഹകരിക്കുക. |