ارشمیدس کا اچھال ٹینک

ارشمیدس کا اچھال ٹینک ایک انٹرایکٹو 3D فلوئڈ اسٹیٹکس لیبارٹری ہے جہاں طلباء خود ارشمیدس کے اصول کی جانچ کرتے ہیں۔ ایک ٹیسٹ بلاک ٹونٹی تک بھرے ہوئے اوور فلو ٹینک کے اوپر ایک معیاری اسپرنگ اسکیل سے لٹکا ہوا ہے۔ جیسے ہی طلباء بلاک کو سیال میں نیچے کھینچتے ہیں یا ریک پر موجود نمونہ مادوں پر کلک کرتے ہیں، پانی ٹونٹی سے نکل کر ڈیجیٹل ترازو پر رکھے کیچ بیکر میں گرتا ہے۔ لائیو 3D ویکٹر تیر اوپر کی طرف اچھال کی قوت F_b = rho_f g V_sub کا نیچے کی طرف کششِ ثقل mg سے موازنہ کرتے ہیں، جبکہ ریڈ آؤٹس اسپرنگ اسکیل پر ظاہری وزن، ہٹائے گئے پانی کا وزن، نیوٹن میں اچھال کی قوت، اور یہ دکھاتے ہیں کہ چھوڑنے پر جسم تیرتا ہے یا ڈوبتا ہے۔

• ایلومینیم کے بلاک کو آدھا اور پھر مکمل طور پر پانی کے نیچے کھینچیں، اور چیک کریں کہ ظاہری وزن میں کمی کیچ بیکر میں ہٹائے گئے پانی کے وزن کے برابر ہے۔
• آزاد تیرنا / ڈوبنا کو آن کریں اور لکڑی (600 kg/m³) اور برف (917 kg/m³) کی جانچ کریں تاکہ دیکھ سکیں کہ توازن کی حالت میں ہر بلاک کا کتنا فیصد حصہ پانی میں ڈوبا رہتا ہے۔
• کھوکھلا کشتی کا ڈھانچہ (450 kg/m³) منتخب کریں اور اس کے رویے کا ٹھوس لوہے (7870 kg/m³) سے موازنہ کریں تاکہ سمجھ سکیں کہ فولادی جہاز کیوں تیرتے ہیں۔
• سیال کی کثافت کو 800 kg/m³ (تیل) سے بڑھا کر 1400 kg/m³ (گاڑھا نمکین پانی) کریں اور مشاہدہ کریں کہ اوپر کی طرف اچھال کی قوت کا تیر کس طرح بڑا ہوتا ہے۔
• مکمل طور پر ڈوبے ہونے پر یکساں 2.0 L حجم پر ایلومینیم، لوہے اور سونے کا موازنہ کریں تاکہ تصدیق ہو سکے کہ اچھال کی قوت ہٹائے گئے حجم پر منحصر ہوتی ہے، نہ کہ جسم کی کثافت پر۔

1. 1ارشمیدس کا اصول بیان کریں اور F_b = rho_f g V_sub استعمال کرتے ہوئے اچھال کی قوت کا حساب لگائیں۔
2. 2وضاحت کریں کہ سیال میں ظاہری وزن حقیقی وزن منفی اچھال کی قوت کے برابر کیوں ہوتا ہے۔
3. 3کسی جسم کی اوسط کثافت کا سیال کی کثافت سے موازنہ کر کے پیش گوئی کریں کہ آیا وہ تیرے گا، ڈوبے گا یا متوازن اچھال میں رہے گا۔
4. 4وضاحت کریں کہ کسی کثیف مادے کو کھوکھلا کرنے سے اس کی اوسط کثافت کیسے کم ہو جاتی ہے جس سے فولادی جہاز کا ڈھانچہ تیر سکتا ہے۔

اساتذہ کے عام سوالات