परीक्षण: तैरना - RRB NTPC/ASM/CA/TA MCQ

फ्लोटेशन, किसी वस्तु की सतह पर या तरल की ऊपरी परतों में बने रहने की विशेषता को संदर्भित करता है। यह विशेषता वस्तु और जिस तरल में वह रखी गई है, उसकी घनत्व जैसी कारकों पर निर्भर करती है। जब कोई वस्तु तरल से कम घनत्व वाली होती है, तो वह तैरती है, जो फ्लोटेशन के इस सिद्धांत को प्रदर्शित करता है।

भंडारण और डूबने के बीच अंतर को दिए गए विवरण में इस तथ्य से अलग किया जाता है कि भंडारण में एक वस्तु तरल के सतह पर या ऊपरी परतों में रहती है, जबकि डूबना वस्तु के तरल के निचले स्तरों पर उतरने का संकेत देता है। यह अंतर वस्तुओं के तरल में व्यवहार को समझने में महत्वपूर्ण है, जो उनकी घनत्व के आधार पर होता है।

किसी वस्तु के तरल में तैरने या डूबने का निर्धारण वस्तु और तरल के सापेक्ष घनत्व द्वारा होता है। यदि वस्तु का घनत्व तरल से कम है, तो यह तैरती है; यदि इसका घनत्व अधिक है, तो यह डूब जाएगी। यह सिद्धांत उत्थान और विभिन्न तरल पदार्थों में वस्तुओं के व्यवहार को समझने में मौलिक है।

एक वस्तु तरल में तैरती है क्योंकि यह अपने वजन के बराबर तरल का विस्थापन करती है। इसका मतलब है कि वस्तु पर कार्य कर रहे उत्थान बल का मान उस तरल के वजन के बराबर होता है जो विस्थापित होता है। यह सिद्धांत, जिसे आर्किमिडीज द्वारा स्पष्ट किया गया था, हमें यह समझने में मदद करता है कि कैसे पत्ते जैसी वस्तुएं अपने घनत्व के बावजूद पानी पर तैर सकती हैं।

फ्लोटेशन में, तटस्थ संतुलन का अर्थ है कि एक वस्तु जिसकी घनत्व तरल के घनत्व के समान है, वह पूरी तरह से डूबी हुई अवस्था में तैरती है। यह स्थिति तब होती है जब वस्तु का वजन उस तरल के वजन के बराबर होता है जो वह विस्थापित करती है। तटस्थ संतुलन प्राप्त करना तरल पदार्थों में वस्तुओं के व्यवहार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

किसी वस्तु के गुरुत्वाकर्षण केंद्र और विस्थापित तरल के गुरुत्वाकर्षण केंद्र का ऊर्ध्वाधर संरेखण स्थिरता बनाए रखने और वस्तु के पलटने से रोकने के लिए आवश्यक है। यह संरेखण सुनिश्चित करने में मदद करता है कि वस्तु तैरते समय संतुलित स्थिति में रहे, जिससे तरल में इसकी स्थिरता बढ़ जाती है।

किसी वस्तु को तरल में तैरने के लिए यह शर्त पूरी करनी चाहिए कि वस्तु का औसत घनत्व तरल के औसत घनत्व से कम हो। यह तरल विज्ञान में एक मौलिक सिद्धांत है जिसे उपलवकता कहा जाता है। जब वस्तु तरल की तुलना में कम घनी होती है, तो इसे ऊपर की ओर बल प्राप्त होता है जिसे उपलवक बल या उपर्युक्त बल कहा जाता है, जो वस्तु के वजन के विपरीत होता है, जिससे यह तैरती है। यह अवधारणा यह समझने में महत्वपूर्ण है कि कुछ वस्तुएं तरल में तैरती हैं जबकि अन्य डूबती हैं।

एक वस्तु का डूबा हुआ आयतन तैरने की क्षमता में महत्वपूर्ण है क्योंकि इसे महत्वपूर्ण मात्रा में द्रव को विस्थापित करना आवश्यक है। जब एक वस्तु को एक द्रव में रखा जाता है, तो यह अपने स्वयं के आयतन के बराबर द्रव को विस्थापित करती है। वस्तु के तैरने के लिए, विस्थापित द्रव का आयतन पर्याप्त होना चाहिए ताकि एक अपतरण बल उत्पन्न हो जो वस्तु के वजन से अधिक हो। यह सिद्धांत यह समझने में कुंजी है कि किसी वस्तु को द्रव में तैरने के लिए किन परिस्थितियों की आवश्यकता होती है।

एक वस्तु के तैरने के लिए, द्रव द्वारा exerted उपथ्रस्ट को वस्तु के कुल वजन से अधिक होना चाहिए। बलों के इस अंतर से एक शुद्ध ऊपर की ओर बल उत्पन्न होता है, जिससे वस्तु तैरती रहती है और तरल के सतह पर रहती है। उपथ्रस्ट और वजन के बीच इस संबंध को समझना तैरती वस्तुओं और तैरने की भौतिकी को समझने के लिए आवश्यक है।

उत्थान बल

जब किसी वस्तु का वास्तविक वजन और उर्ध्व बल समान होते हैं, तो इसका अर्थ है कि तैरती हुई वस्तु द्रव में अपने वजन के बराबर विस्थापन करती है। यह संतुलन की स्थिति वस्तु को तैरने की अनुमति देती है, क्योंकि उर्ध्व बल वस्तु के वजन के बराबर होता है, जिससे यह न तो डूबती है और न ही और नीचे की ओर त्वरण करती है।

जहाज घने सामग्रियों जैसे लोहे से बने होने के बावजूद अपने वजन के बराबर पानी को विस्थापित करके तैरते हैं। जहाजों को खोखला डिज़ाइन किया गया है और उनका आयतन बढ़ने से वे बहुत सारा पानी विस्थापित कर सकते हैं, जो उन्हें तैरने के लिए आवश्यक ऊपर की ओर बल पैदा करता है।

घनत्व यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि कोई वस्तु तरल में तैरती है या डूबती है। जब कोई वस्तु उस तरल के घनत्व की तुलना में कम घनत्व की होती है, तो वह तैरती है; यदि उसका घनत्व अधिक है, तो वह डूब जाएगी। इस संबंध को समझना तरल पदार्थों में वस्तुओं के व्यवहार को समझाने के लिए कुंजी है।

एक वस्तु का घनत्व तरल में तैरने की क्षमता को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एक वस्तु तैर जाएगी यदि उसका घनत्व उस तरल के घनत्व से कम है जिसमें इसे रखा गया है। घनत्व के बीच का यह संबंध बताता है कि क्यों लकड़ी या प्लास्टिक जैसी वस्तुएं, जो पानी की तुलना में कम घनत्व वाली होती हैं, पानी की सतह पर तैर सकती हैं।

लिस्ट की गई स्थितियों में, वस्तु का वजन तरल द्वारा लगाए गए अपथ्रस्ट से अधिक होना आवश्यक नहीं है। वास्तव में, वस्तु के तैरने के लिए, अपथ्रस्ट को वस्तु के कुल वजन से अधिक होना चाहिए, जिससे एक प्रवाही बल उत्पन्न होता है जो वस्तु को तैरने में मदद करता है। यह भेदभाव तैरने वाली वस्तुओं की गतिशीलता और प्रवाही सिद्धांतों को समझने में महत्वपूर्ण है।