हीड्रास्टाटिक्स भौतिकी की एक शाखा है जो आराम से तरल पदार्थों की विशेषताओं का अध्ययन करती है। विशेष रूप से, यह के साथ संबंध स्थापित करता है दबाव वायुमंडलीय हवा और पानी जैसे तरल पदार्थों में डूबे हुए पिंडों पर लगाया जाता है।
नज़रयह भी:हाइड्रोस्टैटिक्स के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण अवधारणाएं
हाइड्रोस्टैटिक्स क्या है?
हीड्रास्टाटिक्स भौतिकी का एक क्षेत्र है जो आराम से तरल पदार्थों के गुणों का अध्ययन करता है। तरल पदार्थों के भौतिक गुणों में, हम सबसे महत्वपूर्ण पर प्रकाश डाल सकते हैं: घनत्व,दबाव और की ताकत उछाल. हम तरल पदार्थ के रूप में समझते हैं जो अपने कंटेनर के आकार को ग्रहण करने में सक्षम होते हैं, किसी बाहरी बल की कार्रवाई के तहत अपना आकार बदलते हैं।
घनत्व एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि यह गुण किसी दिए गए स्थान में द्रव की मात्रा को मापता है। इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (SI) के अनुसार, द्रव का घनत्व. में मापा जाता है किलोग्रामप्रतिभूमिगत मार्गघन (किलो / एम³).
दबावहीड्रास्टाटिक उपाय करता है बल प्रति इकाई क्षेत्र कि विरामावस्था में कोई द्रव किसी सतह के विरुद्ध कार्य करने में सक्षम है। किसी द्रव में डूबे हुए पिंड की गहराई जितनी अधिक होगी, उस पर उतना ही अधिक दबाव डाला जाएगा। एसआई में दबाव इकाई है
ईस्टर का (पीए), जो. के दबाव के बराबर है 1 न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (एन / एम²)।हे उछाल, बदले में, यह वह बल है जो प्रत्येक तरल पदार्थ में डूबे हुए पिंडों पर लगाता है। उत्प्लावक बल कार्बोनेटेड पेय पदार्थों से गैस के बुलबुले को बाहर निकालने के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, यह पानी पर एक कॉर्क, एक जहाज या एक आइस क्यूब तैरता है। उत्प्लावन बल का वर्णन द्वारा किया गया है आर्किमिडीज की प्रमेय, और आपकी इकाई है न्यूटन (एन)।
द्रव - स्थैतिक दबाव
दबावहीड्रास्टाटिक आराम पर द्रव के एक स्तंभ द्वारा लगाया गया दबाव है। द्रव द्वारा लगाए गए हाइड्रोस्टेटिक दबाव के मापांक की गणना करने के लिए, हम उपयोग करते हैं सिद्धांतमौलिकदेता हैहाइड्रोस्टैटिक्स:
द्रव में दो बिंदुओं के बीच दबाव का अंतर उसके घनत्व, स्थानीय गुरुत्वाकर्षण मापांक और इन बिंदुओं के बीच की ऊंचाई के अंतर के गुणनफल से निर्धारित होता है। |
हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल सिद्धांत में कहा गया है कि किसी तरल पदार्थ की गहराई जितनी गहरी होगी, वह उतना ही अधिक दबाव डालेगा।
हम के मौलिक सिद्धांत का अनुवाद कर सकते हैं जल-गत्यात्मकता निम्नलिखित समीकरण में:
पी - दबाव अंतर (पीए)
घ - द्रव घनत्व (किलो / एम³)
ओह - द्रव बिंदुओं के बीच ऊंचाई का अंतर (एम)
ऊपर प्रस्तुत सिद्धांत का सावधानीपूर्वक विश्लेषण हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि:
दो बिंदु जो पर स्थित हैं वही ऊंचाई द्रव में उनका समान दाब होगा;
सभी तरल पदार्थ संतुलन दिशा में व्यवस्थित अपनी मुक्त सतह प्रस्तुत करता है क्षैतिज;
किसी द्रव में दाब इसके साथ बढ़ता है गहराई।
→ पास्कल का प्रमेय और दबाव
के अनुसार पास्कल का प्रमेय, एक आदर्श द्रव, यानी एक तरल पदार्थ पर हर दबाव बढ़ता है गैर संपीड़न योग्य, निरंतर तथा के बग़ैरश्यानता, यह अपने पूरे आयतन में सजातीय रूप से प्रसारित होता है। पास्कल के सिद्धांत के अनुप्रयोगों में से एक हाइड्रोलिक प्रेस और पिस्टन के संचालन में है।
एफ - लागू बल (एन)
- बल के आवेदन का क्षेत्र (एम²)
हाइड्रोस्टैटिक्स और घनत्व
घनत्व यह एक तरल पदार्थ के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है। इसके माध्यम से किसी दिए गए आयतन में द्रव का निर्माण करने वाले पदार्थ की मात्रा निर्धारित करना संभव है। घनत्व परिभाषा नीचे दिखाई गई है:
घ - घनत्व (किलो / एम³)
म - द्रव्यमान (किलो)
वी - मात्रा (एम³)
किसी तरल पदार्थ का घनत्व शुद्ध पानी के घनत्व के आधार पर मापा जाता है, जिसका मापांक 1.0 है किलोग्रामप्रतिभूमिगत मार्गघन. हाइड्रोस्टैटिक्स के अध्ययन में आमतौर पर कई घनत्व इकाइयाँ उपयोग की जाती हैं। नीचे दिए गए चित्र में उनमें से कुछ की जाँच करें और आवश्यकता पड़ने पर इकाई रूपांतरण कैसे करें, यह सीखने का अवसर लें:
मुख्य घनत्व इकाइयों के बीच समानता।
नज़रभी: घनत्व और विशिष्ट द्रव्यमान के बीच अंतर
उछाल और हाइड्रोस्टैटिक्स
जब एक तरल पदार्थ में डाला जाता है, तो एक शरीर उस स्थान के हिस्से पर कब्जा कर लेता है जो पहले द्रव द्वारा कब्जा कर लिया गया था। इस प्रकार, द्रव इस वस्तु पर उस द्रव के भार के बराबर ऊपर की ओर निर्देशित बल लगाएगा जो शरीर के अंदर डालने के कारण विस्थापित हो गया था।
ऊपर प्रस्तुत परिभाषा developed द्वारा विकसित की गई थी आर्किमिडीजमेंसिरैक्यूज़, एक महत्वपूर्ण गणितज्ञ, आविष्कारक तथा भौतिक विज्ञानी ग्रीक। आपका मूल विवरण नीचे प्रस्तुत किया गया है:
"हर पिंड आराम से तरल पदार्थ में डूबा हुआ है, द्रव के हिस्से पर एक ऊपर की ओर लंबवत बल होता है, जिसकी तीव्रता शरीर द्वारा विस्थापित द्रव के वजन के बराबर होती है।" |
उत्प्लावन बल के मापांक की गणना निम्नलिखित परिभाषा का उपयोग करके की जा सकती है:
लगाया गया जोर एक पिंड, द्रव घनत्व और स्थानीय गुरुत्वाकर्षण के सम्मिलन से विस्थापित द्रव के आयतन (V) पर निर्भर करता है।
एक तरल पदार्थ द्वारा लगाया गया उछाल नहीं नयह निर्भर करेगा, इसलिए, के वजनकातन या तुम्हारा घनत्व, लेकिन हाँ घनत्वकातरल, देता है गुरुत्वाकर्षणस्थानीय यह से है आयतनमेंतरलविस्थापित, जो, वैसे, is बराबरी का तक आयतन शरीर के हिस्से का जो डूबा हुआ है पर तरल।
हालांकि उछाल शरीर के घनत्व से निर्धारित नहीं होता है, शरीर और द्रव घनत्व के बीच संबंध के माध्यम से, यह जानना संभव है कि क्या शरीर तैर जाएगा, रहेंगेमेंसंतुलन या डूब जाएगा। घड़ी:
अगर शरीर है अधिकसघन कि नीचे, यह डूब जाएगा;
यदि शरीर का घनत्व है अगला द्रव की, यह संतुलन में रहने की प्रवृत्ति होगी;
अगर शरीर में घनत्व है छोटे द्रव के घनत्व की तुलना में, इसमें उतार-चढ़ाव होगा।
स्पष्ट वजन
वजनस्पष्ट बलों का परिणाम है वजन तथा उछाल जो एक तरल पदार्थ में एम्बेडेड शरीर पर कार्य करता है। द्रव में डूबे रहने पर शरीर अधिक दिखाई देगा "रोशनी" की तुलना में यह वास्तव में है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उत्प्लावन बल इस पिंड पर दिशा में कार्य करता है लंबवत, हमेशा इशारा करते हुए के लियेयूपी।
हे वजनस्पष्ट निम्नानुसार गणना की जा सकती है:
पीएपी - स्पष्ट वजन (एन)
पी - शरीर का वजन (एन)
तथा - शरीर पर जोर (एन)
हाइड्रोस्टेटिक सूत्र
हाइड्रोस्टैटिक्स के अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले कुछ मुख्य फ़ार्मुलों की जाँच करें।
→ हाइड्रोस्टैटिक्स का मौलिक सिद्धांत
हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल सिद्धांत एक आदर्श द्रव के भीतर विभिन्न ऊंचाइयों के दो बिंदुओं के बीच दबाव अंतर की गणना करना संभव बनाता है।
→ घनत्व
घनत्व किसी द्रव या पिंड में निहित पदार्थ की मात्रा को प्रति इकाई स्थान में मापता है:
→ पास्कल का प्रमेय
पास्कल का प्रमेय इंगित करता है कि एक संतुलन द्रव पर लगाए गए दबाव में वृद्धि को एक अभिन्न और सजातीय तरीके से वितरित किया जाता है:
→ उछाल
उछाल एक तरल पदार्थ द्वारा लगाया गया बल है जो किसी पिंड के सम्मिलन के परिणामस्वरूप अपनी स्थिति से विस्थापित हो गया है। उछाल विस्थापित द्रव की मात्रा, स्थानीय गुरुत्वाकर्षण और द्रव घनत्व पर निर्भर करता है:
→ स्पष्ट वजन
स्पष्ट भार एक तरल पदार्थ में पूरी तरह या आंशिक रूप से डाले गए शरीर पर परिणामी बल है:
हाइड्रोस्टेटिक व्यायाम
1. 1200 kg/m lake के घनत्व वाली खारे पानी की झील में 10 मीटर और 20 मीटर गहरे स्थित दो बिंदुओं के बीच दबाव अंतर निर्धारित करें।
अपनाने:
जी = 10 मीटर/से
संकल्प
अभ्यास में उल्लिखित दो बिंदुओं के बीच दबाव अंतर की गणना करने के लिए, हम हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल सिद्धांत का उपयोग करेंगे:
'
इस प्रकार, हमारे पास निम्नलिखित गणना होगी:
मेरे द्वारा राफेल हेलरब्रॉक
