আর্কিমিডিসের সূত্র ও প্লবতা

আর্কিমিডিসের সূত্র কী?

যখন কোনো বস্তুকে তরলে রাখা হয়, তখন তরল বস্তুটিকে উপরের দিকে ঠেলে দেয়। এই বলটিকে প্লবতা বল বলা হয়। আর্কিমিডিসের সূত্র অনুযায়ী:

"যে কোনো বস্তুর উপর ক্রিয়াশীল প্লবতা বলের মান সেই বস্তু দ্বারা স্থানচ্যুত তরলের ওজনের সমান।"

গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা যায়:

F_b = ρ_fluid × V_displaced × g

• F_b = প্লবতা বল (N)
• ρ_fluid = তরলের ঘনত্ব (kg/m³)
• V_displaced = স্থানচ্যুত তরলের আয়তন (m³)
• g = অভিকর্ষজ ত্বরণ (9.8 m/s²)

MCQ (Multiple Choice Questions)

১. আর্কিমিডিসের সূত্র কী সম্পর্কিত?

a) অভিকর্ষ বল
b) তরলচাপ
c) প্লবতা বল ✅
d) নিউটনের তৃতীয় সূত্র

২. একটি বস্তু পানিতে সম্পূর্ণ নিমজ্জিত হলে, এটি কত পরিমাণ তরল স্থানচ্যুত করে?

a) বস্তুর ওজনের সমান
b) বস্তুর আয়তনের সমান ✅
c) তরলের ওজনের সমান
d) প্লবতা বলের দ্বিগুণ

৩. যদি একটি বস্তু পানিতে ডুবে যায়, তাহলে এটি সম্পর্কে কী বলা যায়?

a) বস্তুটির ঘনত্ব পানির চেয়ে কম
b) বস্তুটির ঘনত্ব পানির চেয়ে বেশি ✅
c) বস্তুটির ঘনত্ব পানির সমান
d) বস্তুটির উপর প্লবতা বল নেই

৪. প্লবতা বল কোন ভৌত পরিমাণের উপর নির্ভর করে না?

a) তরলের ঘনত্ব
b) স্থানচ্যুত তরলের আয়তন
c) বস্তুটির ওজন ✅
d) অভিকর্ষজ ত্বরণ

৫. কোন বস্তু সবচেয়ে বেশি প্লবতা বল অনুভব করবে?

a) সমান আয়তনের প্লাস্টিক বল ও লোহার বলের মধ্যে লোহার বল
b) সমান আয়তনের কাঠের বল ও প্লাস্টিক বলের মধ্যে কাঠের বল
c) সমান আয়তনের লোহার বল ও কাঠের বলের মধ্যে কাঠের বল ✅
d) সমান আয়তনের জল ও বায়ুর মধ্যে বায়ু

Problem Solving

১. কাঠের ঘনত্ব নির্ণয়

একটি ২ মিটার³ আয়তনের কাঠের খণ্ড পানিতে ভাসছে এবং এর ১.৫ মিটার³ পানির নিচে নিমজ্জিত। কাঠের ঘনত্ব নির্ণয় কর। (পানির ঘনত্ব = 1000 kg/m³)

ρ_wood × 2 = 1000 × 1.5

ρ_wood = 750 kg/m³ ✅

২. ধাতব বস্তুটির ঘনত্ব নির্ণয়

একটি ৫ kg ওজনের ধাতব বস্তু পানিতে নিমজ্জিত হলে ৩ N প্লবতা বল অনুভব করে। বস্তুটির ঘনত্ব নির্ণয় কর।

ρ_metal = 16340 kg/m³ ✅

৩. সাবমেরিন কি ডুবে যাবে?

একটি 5000 kg ওজনের সাবমেরিন 4 m³ পানি স্থানচ্যুত করে। এটি কি ডুবে যাবে?

প্লবতা বল = 39200 N
ওজন = 49000 N

যেহেতু ওজন বেশি, তাই সাবমেরিন ডুবে যাবে ✅

শেষ কথা:

আর্কিমিডিসের সূত্র আমাদের বুঝতে সাহায্য করে কেন জাহাজ পানিতে ভাসে, কেন ভারী বস্তু ডুবে যায়, এবং কীভাবে বিভিন্ন উপাদান পানিতে আচরণ করে। এই সূত্র বিভিন্ন ক্ষেত্রে যেমন জাহাজ নির্মাণ, সাবমেরিন তৈরি, এবং জলবিদ্যুৎ প্রকল্পে ব্যবহার করা হয়।

আরো ভালো বুঝতে ভিডিওটি দেখতে পারেন -