📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
பாடங்கள் · அலகு 10 · 10.2

பாய்ம அமுக்கமும் மிதப்பும்

⏱ 16 நி 🎯 ★★★★☆

ஆழமாக நீந்தும்போது காதில் ஏன் அழுத்தம் தோன்றுகிறது? இரும்பால் ஆன பெருங்கப்பல் ஏன் மூழ்காமல் மிதக்கிறது? சிறிய நீரியல் தூக்கி (hydraulic jack) எப்படி ஒரு காரைத் தூக்குகிறது? இவை அனைத்தும் பாய்ம அமுக்கத்தின் (fluid pressure) விளைவுகள்.

1. பாய்ம அமுக்கம்

Pressure at depth
P = hρg

h = ஆழம், ρ = அடர்த்தி, g = ஈர்ப்பு ஆர்முடுக்கம்.

  • அமுக்கம் ஆழத்தைச் சார்ந்தது; பாத்திரத்தின் வடிவத்தைச் சாராது.
  • ஒரு புள்ளியில் அமுக்கம் எல்லாத் திசைகளிலும் சமம்.
  • பாஸ்கல் தத்துவம்: மூடிய பாய்மத்தில் கொடுக்கப்படும் அமுக்கம் எல்லா இடங்களுக்கும் சமமாகக் கடத்தப்படும் (நீரியல் தூக்கி).

2. மிதப்பு & அர்க்கிமிடிஸ் தத்துவம் (Upthrust & Archimedes)

ஒரு பாய்மத்தில் மூழ்கிய பொருளின் மீது மேல்நோக்கி ஒரு மிதப்பு விசை (upthrust) செயற்படுகிறது:

Archimedes
மிதப்பு = இடம்பெயர்ந்த பாய்மத்தின் எடை = Vρg
மிதத்தலின் நிபந்தனை (floating)

பொருளின் எடை ≤ அதிகபட்ச மிதப்பு எனில் அது மிதக்கும். மிதக்கும் பொருளுக்கு எடை = மிதப்பு. கப்பல் இரும்பால் ஆனாலும், அதன் வடிவம் அதிக நீரை இடம்பெயர்த்துப் போதிய மிதப்பைத் தருகிறது.

3. தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு

எ.கா. தரப்பட்ட தரவுகள்: 500 cm³ பொருள் நீரில் முழுமையாக மூழ்கியுள்ளது; ρ = 1000, g = 10.
படி 1: மிதப்பு = Vρg.
படி 2: = 500×10⁻⁶ × 1000 × 10.
இறுதி முடிவு: மிதப்பு = 5 N.
தேர்வாளர் குறிப்பு
  • P = hρg-இல் h என்பது மேற்பரப்பிலிருந்து ஆழம்.
  • மிதப்பு = மூழ்கிய கனவளவு × பாய்ம அடர்த்தி × g.
  • மிதக்கும் பொருளுக்கு எடை = மிதப்பு; cm³ → m³ மாற்ற நினை.

4. தேர்வுப் பாணி வினா

வினா

கடல் நீரில் (உப்பு நீர், அதிக ρ) நீந்துவது ஏன் எளிது?

விடையைக் காண்க
மிதப்பு = Vρg. கடல் நீரின் அடர்த்தி ρ அதிகம் என்பதால் அதே கனவளவுக்கு அதிக மிதப்பு கிடைக்கிறது — எனவே உடல் அதிகம் மிதக்கிறது.

🎯 MCQ பயிற்சி — 20 கேள்விகள்

விடையைத் தெரிவுசெய்யவும் — பின்னர் ஒவ்வொரு விருப்பத்துக்கும் ஏன் சரி / தவறு எனும் விளக்கமும் ஆழமான விளக்கமும் (deep explanation) தோன்றும்.

Q1 / 20 ★★★★★
அழுத்தம் (pressure) P = ?
(1) F·A
தவறு.
(2) F/A
சரி — F/A.
(3) m·g
அது எடை.
(4) m/A
தவறு.
(5) A/F
தலைகீழ்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = F/A; அலகு pascal (Pa = N m⁻²). அலகு பரப்புக்கு செயற்படும் செங்குத்து விசை. திரவம்/வாயு பரப்புக்குச் சமமாகச் செலுத்தும்.
Q2 / 20 ★★★★★
திரவத்தில் h ஆழத்தில் அழுத்தம் (மூழ்கல்)?
(1) P = ρgh
சரி — hydrostatic.
(2) P = mgh
அது PE.
(3) P = ρg/h
தலைகீழ்.
(4) P = h/ρ
தவறு.
(5) P = ρh²
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நீர்நிலை அழுத்தம்: P = ρgh (மேற்பரப்பு அழுத்தத்தைச் சேர்க்க: P_total = P₀ + ρgh). வடிவத்தைச் சாராது; ஆழம், ρ, g மட்டும். உ-ம். 10 m நீர் ≈ 10⁵ Pa = 1 atm.
Q3 / 20 ★★★★★
நீர் (ρ=1000 kg m⁻³) 2 m ஆழத்தில் அழுத்தம் (g=10)?
(1) 2000 Pa
g விடுபட்டது.
(2) 20000 Pa
சரி — ρgh = 1000×10×2.
(3) 200 Pa
தவறு.
(4) 2×10⁶ Pa
அதிக.
(5) 2 Pa
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = ρgh = 1000 × 10 × 2 = 2×10⁴ Pa = 20 kPa. (வளியியல் அழுத்தம் ≈101 kPa-ஐ சேர்க்க — gauge vs absolute.)
Q4 / 20 ★★★★★
Pascal-இன் கொள்கை (Pascal's principle)?
(1) அழுத்தம் வடிகாலை சார்ந்தது
இல்லை.
(2) மூடிய திரவத்தில் செலுத்தப்பட்ட அழுத்தம் அனைத்து திசைகளிலும் சமமாகப் பரவும் / pressure applied to an enclosed fluid is transmitted equally in all directions
சரி.
(3) அழுத்தம் ஆழத்தில் கூடாது
கூடும்.
(4) திரவம் ஓடாது
இல்லை.
(5) மட்டும் வாயுக்களுக்கு
திரவத்துக்கும்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Pascal: மூடிய திரவத்தில் ஒரு புள்ளியில் செலுத்தப்படும் அழுத்த மாற்றம் அனைத்து இடங்களுக்கும் சமமாகப் பரவும். ஹைட்ராலிக் சாதனங்களின் அடிப்படை (lift, brake).
Q5 / 20 ★★★★★
ஹைட்ராலிக் lift: A₁=0.01 m², A₂=0.5 m². F₁=200 N செலுத்த F₂?
(1) 10000 N
சரி — F₂ = F₁(A₂/A₁) = 200×50.
(2) 4 N
தலைகீழ்.
(3) 200 N
மாறாதது.
(4) 100 N
தவறு.
(5) 50 N
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அழுத்தம் சமம்: F₁/A₁ = F₂/A₂ → F₂ = F₁(A₂/A₁) = 200 × 50 = 10000 N. சிறு விசை → பெரிய விசை (இயக்கப் பரிமாற்றம்: சிறிய பிஸ்டன் அதிக தூரம் நகர வேண்டும், ஆற்றல் காப்பு).
Q6 / 20 ★★★★★
ஆர்க்கிமீடிஸ் கோட்பாடு (Archimedes' principle)?
(1) மிதப்பு விசை = மூழ்கிய பருமன் × g
அதே எடை அல்ல, எடையே வேண்டும்.
(2) மிதப்பு விசை = இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடை / buoyant force = weight of fluid displaced
சரி.
(3) மிதப்பு விசை = m·a
இல்லை.
(4) மிதப்பு விசை = ρV
அலகு W அல்ல.
(5) மிதப்பு விசை = 0
மிதக்கும் வரை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): திரவத்தில் மூழ்கிய/மிதந்த பொருளின் மீது மேல்நோக்கி விசை (upthrust) = அப்பொருளால் இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடை = ρ_f V_immersed g.
Q7 / 20 ★★★★☆
மிதப்பு (floating) நிபந்தனை?
(1) ρ_பொருள் > ρ_திரவம் / object density > fluid
மூழ்கும்.
(2) ρ_பொருள் < ρ_திரவம் / object density < fluid
சரி.
(3) ρ_பொருள் = 0
இல்லை.
(4) மிதக்காது
இல்லை.
(5) m_பொருள் = 0
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ρ_பொருள் < ρ_திரவம் → முழுமையாக மூழ்காமல் சிறிய பகுதி மிதந்து சமநிலை (மிதந்த பகுதி எடைக்குச் சமமான திரவத்தை இடம்பெயர்க்க). சம ρ → எங்கும் சமநிலை. அதிக → மூழ்கும்.
Q8 / 20 ★★★★☆
நீரில் 0.5 kg இரும்புக் கட்டி (ρ=8000) மூழ்கியிருக்கும்போது வெளிப்படையான எடை (g=10)?
(1) 5 N
அது காற்றில்.
(2) 4.375 N
சரி.
(3) 5.625 N
கூட்டல் அல்ல.
(4) 0.5 N
அது நிறை.
(5) 45 N
அதிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): V = m/ρ = 0.5/8000 = 6.25×10⁻⁵ m³. Upthrust = ρ_water·V·g = 1000×6.25×10⁻⁵×10 = 0.625 N. வெளிப்படையான = 5 − 0.625 = 4.375 N.
Q9 / 20 ★★★★☆
அழுத்தம் ஆழத்தைச் சார்ந்தது — வடிவத்தை?
(1) சார்ந்தது / yes
இல்லை.
(2) சாராது / no
சரி.
(3) மட்டும் பாத்திரத்தைச் சார்ந்தது / depends on container only
இல்லை.
(4) மட்டும் ρ-ஐ / only ρ
போதாது.
(5) மட்டும் g-ஐ / only g
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = ρgh; ஒரே ஆழத்தில் (கூம்பு, உருளை, விரிந்த பாத்திரம்) அழுத்தம் ஒன்றே. "Hydrostatic paradox" — பாத்திரத்தின் வடிவம் முக்கியமில்லை, கீழ் அழுத்தம் ஆழம் கொண்டே.
Q10 / 20 ★★★★☆
Mercury barometer-இல் காற்று அழுத்தம் 76 cmHg → Pa (ρ_Hg=13600, g=10)?
(1) 10⁵ Pa
தோராயம்.
(2) 7.6×10⁴ Pa
நீருடன்.
(3) 1.03×10⁵ Pa
சரி — ρgh.
(4) 76 Pa
அலகு cm.
(5) 10⁶ Pa
அதிக.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): P = ρgh = 13600 × 10 × 0.76 = 1.0336×10⁵ Pa ≈ 1 atm. பாதரசத்தின் பெரும் அடர்த்தி குழாயை குறைவாக நீளமாக ஆக்குகிறது (நீர் வேண்டுமெனில் ≈10 m உயரம்!).
Q11 / 20 ★★★☆☆
மிதக்கும் கப்பல்: எடை = ?
(1) 0
இல்லை.
(2) இடம்பெயர்ந்த நீரின் எடை / weight of displaced water
சரி — மிதப்பு நிபந்தனை.
(3) கப்பலின் பருமனின் எடை / weight of its volume
அதே ρ எனில் மட்டும்.
(4) நீரின் எடை / water's weight
இல்லை.
(5) பயணிகளின் எடை மட்டும்
போதாது.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): மிதப்பு சமநிலையில் கப்பலின் எடை = upthrust = இடம்பெயர்ந்த நீரின் எடை. சுமை கூட → அதிக மூழ்கல் → அதிக இடப்பெயர்ச்சி → அதிக upthrust. Plimsoll line.
Q12 / 20 ★★★★☆
ஒரு பருமன் V உள்ள ஒரு குமிழ் (ρ_air ≈ 0) அதே V உள்ள கல் (ρ_stone ≫ ρ_water)-ஐ விட நீரில் எந்த விசையை அதிகமாக உணரும்?
(1) குமிழ் / bubble
இல்லை.
(2) கல் / stone
இல்லை.
(3) சமம் (இரண்டும் V·ρ_water·g) / equal (both V·ρ_water·g)
சரி.
(4) இரண்டும் 0
இல்லை.
(5) கல் V-ஐச் சார்ந்தது
V மட்டுமே.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Upthrust = ρ_fluid·V_immersed·g — பொருளின் சொந்த ρ அல்ல, இடம்பெயர்ந்த திரவத்தைச் சார்ந்தது. ஒரே V → ஒரே upthrust. ஆனால் எடை வேறு (கல் கனமானது) → வெளிப்படை எடை வேறு.
Q13 / 20 ★★★☆☆
அழுத்தத்தின் அலகு?
(1) N
அது விசை.
(2) J
அது ஆற்றல்.
(3) Pa = N m⁻²
சரி.
(4) m s⁻¹
இல்லை.
(5) kg
அது நிறை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Pa = N m⁻² = kg m⁻¹ s⁻². 1 atm ≈ 101.3 kPa. 1 bar = 10⁵ Pa.
Q14 / 20 ★★★★☆
U-குழாய் இரு பக்கங்களிலும் ஒரே திரவம், இரண்டிலும் சம மட்டம் — காரணம்?
(1) பாத்திர வடிவம் / shape
இல்லை.
(2) ஒரே ஆழத்தில் அழுத்தம் சமம் (P = ρgh) / pressure equal at the same depth
சரி.
(3) மட்டும் வெப்பநிலை / temperature only
இல்லை.
(4) மாகாணி / surface tension
கட்டுப்படுத்தும்.
(5) மட்டும் காந்தம் / magnetism
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நிலையில் ஒரே ஆழத்தில் P சமம் என்பதால், இரு பக்கங்களிலும் காற்று அழுத்தம் சமம் → திரவ மட்டங்களும் சமம். வேறு ρ-உடன், h₁ρ₁ = h₂ρ₂.
Q15 / 20 ★★★☆☆
Manometer எதை அளக்கிறது?
(1) நீள வேகம் / speed
இல்லை.
(2) அழுத்த வேறுபாடு (ΔP) / pressure difference
சரி.
(3) மின்னோட்டம் / current
இல்லை.
(4) வெப்பநிலை / temperature
இல்லை.
(5) நிறை / mass
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): U-குழாய் manometer: இரு பக்கங்களின் திரவ மட்ட வேறுபாடு Δh → ΔP = ρgΔh. வாயு அழுத்தம் ஒப்பீட்டுக்குப் பயன்படும்.
Q16 / 20 ★★★☆☆
அழுத்தம் ஒரு திசையில் மட்டுமா திரவத்தில்?
(1) ஆம், கீழ் நோக்கி / yes, downward
இல்லை.
(2) இல்லை — அனைத்து திசைகளிலும் சமம் / no — equally in all directions
சரி.
(3) மட்டும் மேல்நோக்கி / upward only
இல்லை.
(4) மட்டும் அலைகளில் / only in waves
இல்லை.
(5) மாறாது / unchanged
இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): திரவத்தில் ஒரு புள்ளியில் அழுத்தம் ஒரு scalar — அனைத்து திசைகளிலும் சம பருமனாக. பரப்பு பேண் செலுத்தும் விசை அதன் செவ்வனுக்கு வழங்கப்படும். (Pascal's law.)
Q17 / 20 ★★★★☆
2 cm² பிஸ்டன் 60 N செலுத்தினால் திரவ அழுத்தம்?
(1) 30 Pa
அலகு cm.
(2) 3×10⁵ Pa
சரி — 60/(2×10⁻⁴).
(3) 120 Pa
தவறு.
(4) 60 Pa
தவறு.
(5) 12 Pa
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): A = 2 cm² = 2×10⁻⁴ m². P = F/A = 60/(2×10⁻⁴) = 3×10⁵ Pa = 300 kPa.
Q18 / 20 ★★★☆☆
காற்று அழுத்தம் சராசரியாக கடல்மட்டத்தில்?
(1) 10 kPa
குறை.
(2) 101 kPa (≈1 atm)
சரி.
(3) 1 MPa
அதிக.
(4) 10⁷ Pa
மிக.
(5) 10 Pa
மிகக் குறை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): 1 atm ≈ 1.013×10⁵ Pa = 101.3 kPa = 760 mmHg = 1013 mbar. நம் உடல் இதைத் தாங்குகிறது (உள் & வெளி சமம்).
Q19 / 20 ★★★☆☆
Hydraulic brake-இல் ஆற்றல் காப்பு என்ன கூறுகிறது?
(1) F₂ எப்போதும் > F₁ ஆற்றல் இல்லாமல்
சாத்தியமற்றது.
(2) சிறிய பிஸ்டன் அதிக தூரம் நகர வேண்டும் (F₁x₁ = F₂x₂) / small piston must move farther (F₁x₁ = F₂x₂)
சரி.
(3) ஆற்றல் உருவாகும் / energy created
இல்லை.
(4) F₂ = 0 / F₂ = 0
இல்லை.
(5) F₁ = F₂ எப்போதும்
அப்படியானால் lever advantage இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): V_திரவம் மாறிலி → A₁x₁ = A₂x₂ → x₂ = x₁(A₁/A₂). F₂ = F₁(A₂/A₁) → F₁x₁ = F₂x₂ (ஆற்றல் காப்பு). சிறிய விசை × பெரிய தூரம் = பெரிய விசை × சிறிய தூரம்.
Q20 / 20 ★★★☆☆
ஒரு பெரிய பாத்திரத்தில் சிறிய துளை — திரவத்தின் வெளியேறும் வேகம் (Torricelli)?
(1) v = gh
அலகு தவறு.
(2) v = √(2gh)
சரி — Torricelli.
(3) v = 2gh
அலகு தவறு.
(4) v = h/g
அலகு தவறு.
(5) v = ½gh
தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): பெர்னூலி/ஆற்றல் காப்பு: ½ρv² = ρgh → v = √(2gh). சுதந்திர வீழ்ச்சியின் வேகத்துக்குச் சமம் — திரவம் h உயரத்திலிருந்து விழுந்தது போல்.

📝 கட்டமைக்கப்பட்ட வினாக்கள் — 3

கட்டமைப்பு வினா 1 8 புள்ளி
ஒரு திறந்த தொட்டியில் 3 m நீர் (ρ=1000, g=10).
(a) அடியில் gauge அழுத்தம்?
விடை
P = ρgh = 1000×10×3 = 3×10⁴ Pa = 30 kPa
(b) காற்று அழுத்தம் 101 kPa-ஐ சேர்த்து absolute அழுத்தம்?
விடை
P_abs = 101 + 30 = 131 kPa
(c) அடியில் 0.04 m² செவ்வக துளை — அழுத்த விசை (gauge)?
விடை
F = PA = 30000×0.04 = 1200 N
கட்டமைப்பு வினா 2 6 புள்ளி
ஹைட்ராலிக் lift: A₁=0.005 m² (உள்ளீட்டுப் பிஸ்டன்), A₂=0.25 m² (lift), 800 N காரை தூக்க.
(a) உள்ளீட்டில் தேவையான F₁?
விடை
F₁/A₁ = F₂/A₂ → F₁ = F₂(A₁/A₂) = 800×(0.005/0.25) = 16 N
(b) காரை 0.02 m உயர்த்த — F₁ எவ்வளவு தூரம் நகர வேண்டும்?
விடை
பருமன் காப்பு: A₁x₁ = A₂x₂ → x₁ = x₂(A₂/A₁) = 0.02×50 = 1 m
கட்டமைப்பு வினா 3 5 புள்ளி
ஆர்க்கிமீடிஸ்.
(a) ஒரு பொருள் காற்றில் 10 N, நீரில் 6 N. பொருளின் பருமன் & ρ?
விடை
Upthrust = 10−6 = 4 N = ρ_w·V·g → V = 4/(1000×10) = 4×10⁻⁴ m³
m = W/g = 10/10 = 1 kg; ρ = m/V = 1/4×10⁻⁴ = 2500 kg m⁻³
(b) மிதப்பு நிபந்தனையைக் கூறுக.
விடை
பொருளின் சராசரி ρ_பொருள் < ρ_திரவம் எனில் மிதக்கும்; சமநிலையில் ρ_பொருள் V_பொருள் = ρ_திரவம் V_மூழ்கி.

✍️ கட்டுரை வினாக்கள் — 4

கட்டுரை வினா 1 10 புள்ளி
(a) அழுத்தம், ஆழம் அழுத்தம் P = ρgh-ஐ தருவித்து, அலகுகளைக் கூறுக. (b) வளி அழுத்தத்தை பாதரச barometer-ஆல் எவ்வாறு அளக்கலாம் எனக் கூறி, 76 cmHg-ஐ Pa-ஆக மாற்றுக.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) அழுத்தம் P = அலகு பரப்புக்கான செவ்வனு விசை = F/A (Pa). h ஆழத்தில் ஒரு பகுதியின் மீது மேலே உள்ள திரவத் தொடரின் எடை: F = (ρAh)g; எனவே P = F/A = ρgh. மேற்பரப்பு (வளி) அழுத்தம் கூட: P_total = P₀ + ρgh.
(b) பாதரச barometer = வளி அழுத்தம் பாதரசத் தொடரின் எடைக்குச் சமனாகும் உயரம் h-ஐ வெளிக்காட்டுகிறது. P_atm = ρ_Hg·g·h.
h = 76 cm = 0.76 m; P = 13600×10×0.76 ≈ 1.03×10⁵ Pa (≈1 atm)
கட்டுரை வினா 2 10 புள்ளி
(a) Pascal-இன் கொள்கையைக் கூறி, ஹைட்ராலிக் lift-இன் செயல்பாட்டை விளக்குக (F₁/A₁ = F₂/A₂). (b) ஆற்றல் காப்பு (A₁x₁ = A₂x₂) எவ்வாறு "சிறிய விசை → பெரிய விசை" ஐ விளக்குகிறது எனக் கூறுக. (c) A₁=20 cm², A₂=400 cm², F₁=50 N — F₂ & x₂/x₁.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) Pascal: மூடிய திரவத்தில் ஒரு புள்ளியில் செலுத்தப்படும் அழுத்த மாற்றம் அனைத்து இடங்களுக்கும் சமமாகப் பரவும். ஹைட்ராலிக் lift-இல் இரு பிஸ்டன்கள் ஒரே திரவத்தைப் பகிர்வதால் P₁ = P₂ → F₁/A₁ = F₂/A₂ → F₂ = F₁(A₂/A₁); A₂ ≫ A₁ → பெரிய F₂.
(b) திரவத்தின் பருமன் மாறிலியால் A₁x₁ = A₂x₂; எனவே சிறு பிஸ்டன் அதிக தூரம் நகர வேண்டும். வேலை: F₁x₁ = F₂x₂ → இலவச ஆற்றல் இல்லை; விசை பெருகுகிறது, தூரம் குறைகிறது.
(c)
F₂ = F₁(A₂/A₁) = 50×(400/20) = 50×20 = 1000 N
x₁/x₂ = A₂/A₁ = 20 → x₁ = 20·x₂ (சிறிய பிஸ்டன் 20× தூரம் நகர வேண்டும்)
கட்டுரை வினா 3 10 புள்ளி
(a) ஆர்க்கிமீடிஸ் கோட்பாட்டைக் கூறி, மிதப்பு விசை = இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடை எனக் காட்டுக (ρ_f V g). (b) மிதப்பு (floating), மூழ்கல் (sinking), நடுநிலை (neutral)-க்கான ρ நிபந்தனைகளைக் கூறுக. (c) ஒரு பனிக்கட்டி (ρ=920) நீரில் (ρ=1000) மிதக்கிறது — மூழ்கிய பருமனின் விகிதம்.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) திரவத்தில் V_immersed பருமன் கொண்ட பொருளின் மீதான மேல்நோக்கி விசை = அதற்கடியில் & மேலே உள்ள அழுத்த வேறுபாட்டினால். P_கீழ் − P_மேல் = ρ_f g h; குறுக்கு பரப்பு A → F = (ρ_f g h)A = ρ_f g (Ah) = ρ_f V g = இடம்பெயர்ந்த திரவத்தின் எடை.
(b) ρ_obj < ρ_f → மிதக்கும்; ρ_obj > ρ_f → மூழ்கும்; ρ_obj = ρ_f → நடுநிலை (எங்கும் சமநிலை).
(c) மிதப்பு: ρ_obj·V_total·g = ρ_water·V_sub·g → V_sub/V_total = ρ_obj/ρ_water = 920/1000 = 0.92 (92%). (8% மேலே வெளியேயிருக்கும் — பனிமலையின் கொள்கை.)
கட்டுரை வினா 4 10 புள்ளி
(a) U-குழாய் manometer எவ்வாறு வாயு அழுத்தத்தை அளக்கிறது எனக் கூறுக. (b) ஒரு புள்ளியில் திரவ அழுத்தம் அனைத்து திசைகளிலும் சமம் (Pascal's law) — ஏன் எனக் கூறுக. (c) hydraulic brake-இல் இதன் பயன்.
மாதிரி விடையைக் காண்க
(a) U-குழாயில் ஒரு பக்கம் வாயுவுக்கு, மற்ற பக்கம் வளிக்கு திறந்து; திரவ மட்ட வேறுபாடு Δh-ஐ அளக்க. ΔP = P_gas − P_atm = ρ·g·Δh (வாயுப் பக்கம் கீழே எனில் P_gas > P_atm). வேறு திரவம் கொண்டால் (நீர்/பாதரசம்) வேறு உணர்திறன்.
(b) திரவத்துக்குள் ஒரு சிறிய மூலக நிலையில் இருக்க, அதன் மீதான விசைகள் சமன் செய்ய வேண்டும். எந்தத் திசைக் கூறிலும் சம பருமனாக அழுத்தம் இல்லாவிட்டால், மூலகம் நகர்ந்து/சுழன்றுவிடும். எனவே scalar — அனைத்து திசைகளிலும் சமம்.
(c) பிரேக் pedal-ஐ அழுத்த உருவாகும் அழுத்தம் hydraulic திரவம் வழியே அனைத்து சக்கர brake பிஸ்டன்களுக்கும் சமமாகச் சென்று brake pads-ஐ அழுத்தி கார் சக்கரத்தை நிறுத்துகிறது. பெரிய A → கூடிய F → பயணிக்கு சிறு pedal விசையே போதும்.