【ब्रेनस्टॉर्मिंग】 क्या जलसतह ऊपर उठ रही है, या नीचे जा रही है?
Thread Content
एक बड़े लकड़ी के बर्तन में बहुत सारा पानी है; पानी के ऊपर एक छोटा लकड़ी का बर्तन तैर रहा है, और उस छोटे बर्तन में एक लोहे का टुकड़ा है। अब, इस लोहे के टुकड़े को निकालकर सीधे उस बड़े लकड़ी के बर्तन में पानी में डाल दें। क्या अब उस बर्तन में पानी का स्तर पहले की तुलना में ऊपर चढ़ गया है, या नीचे गिर गया है?
लोहे का घनत्व पानी के घनत्व से अधिक होता है। इसलिए, जब लोहे का टुकड़ा पानी में रखा जाता है, तो वह पानी का जितना भाग धकेलता है, उसकी मात्रा कम हो जाती है; इस कारण वह नीचे चल
गिरने के कारण, लोहे द्वारा विस्थापित पानी की मात्रा, निश्चित रूप से छोटे कटोरे द्वारा विस्थापित पानी की मात्रा से कम होगी।
क्या इसे वैसे ही रहने दिया जा सकता है? आखिरकार, बड़े कटोरे में मौजूद चीजें तो पहले से ही इतनी
लोहे के टुकड़े को तैरने हेतु, उसमें से निकलने वाले पानी की मात्रा, लोहे के टुकड़े के आयतन से कहीं अधिक होनी चाहिए; इस कारण जलस्तर नीचे
जब लोहे का टुकड़ा लकड़ी के बर्तन में पानी में रखा जाता है, तो पानी का उत्प्लावन-बल, छोटे लकड़ी के बर्तन एवं लोहे के टुकड़े के वजन के योग के बराबर होता है। लेकिन जब लोहे का टुकड़ा सीधे बड़े लकड़ी के बर्तन में रखा जाता है, तो ठोस लोहे का टुकड़ा तल तक डूब जाता है। ऐसी स्थिति में बर्तन का तल लोहे के टुकड़े पर दबाव डालता है। बल-संतुलन के नियम के अनुसार, पानी का उत्प्लावन-बल, लोहे के टुकड़े के वजन से कम होता है; इस प्रकार बर्तन एवं लोहे के टुकड़े पर पड़ने वाला कुल उत्प्लावन-बल भी कम हो जाता है। सूत्र F=ρgv के अनुसार, चूँकि F कम हो जाता है, इसलिए V भी कम हो जाता है। इस प्रकार जल-स्तर भी नीचे आ जाता है। यदि लोहे का टुकड़ा ठोस न हो, तो वह बड़े लकड़ी के बर्तन में तैर सकता है; ऐसी स्थिति में पानी का उत्प्लावन-बल स्थिर रहता है, इसलिए जल-स्तर भी स्थिर रहता है।