ઘનતા $\rho$ ધરાવતો એક સમઘન બ્લોક પાણીની સપાટી પર તરે છે. તેની $L$ ઊંચાઈમાંથી,$x$ જેટલો ભાગ પાણીમાં ડૂબેલો છે. પાત્ર એક એલિવેટરમાં છે જે $a$ પ્રવેગ સાથે ઉપરની તરફ ગતિ કરે છે. તો પાણીમાં ડૂબેલા ભાગનું પ્રમાણ કેટલું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ધારો કે પાણીની ઘનતા $\rho_{w}$ છે. $L$ ઊંચાઈનો બ્લોક તેના પર તરે છે. ધારો કે બ્લોકનો $x$ જેટલો ભાગ પાણીમાં ડૂબેલો છે.
બ્લોકનું કદ $V = L^{3}$.
બ્લોકનું દળ $m = V \rho = L^{3} \rho$.
બ્લોકનું વજન $W = mg = L^{3} \rho g$.
કિસ્સો $1$: જ્યારે એલિવેટર સ્થિર હોય (અથવા અચળ વેગથી ગતિ કરતું હોય),ત્યારે બ્લોકનું વજન ઉત્પ્લાવક બળ દ્વારા સંતુલિત થાય છે.
બ્લોકનું વજન = સ્થાનાંતરિત પાણીનું વજન.
$L^{3} \rho g = (x L^{2}) \rho_{w} g$.
તેથી,ડૂબેલા ભાગનું પ્રમાણ $\frac{x}{L} = \frac{\rho}{\rho_{w}}$ છે.
કિસ્સો $2$: જ્યારે એલિવેટર $a$ પ્રવેગ સાથે ઉપરની તરફ ગતિ કરે છે,ત્યારે અસરકારક પ્રવેગ $g' = (g + a)$ થાય છે.
આ ફ્રેમમાં,બ્લોકનું વજન $W' = m(g + a) = L^{3} \rho (g + a)$ થાય છે.
ઉત્પ્લાવક બળ પણ બદલાય છે કારણ કે પ્રવાહી પર લાગતો અસરકારક ગુરુત્વાકર્ષણ બદલાય છે: $F_{B}' = V_{submerged} \rho_{w} (g + a) = (x' L^{2}) \rho_{w} (g + a)$,જ્યાં $x'$ એ નવી ડૂબેલી ઊંચાઈ છે.
બંનેને સરખાવતા: $L^{3} \rho (g + a) = x' L^{2} \rho_{w} (g + a)$.
બંને બાજુથી $(g + a)$ રદ કરતા,આપણને $L^{3} \rho = x' L^{2} \rho_{w}$ મળે છે.
તેથી,નવું ડૂબેલા ભાગનું પ્રમાણ $\frac{x'}{L} = \frac{\rho}{\rho_{w}}$ છે.
નિષ્કર્ષ: એલિવેટરના પ્રવેગને ધ્યાનમાં લીધા વિના બ્લોકનો ડૂબેલો ભાગ અપરિવર્તિત રહે છે.

Explore More

Similar Questions

પાણીમાં ડૂબેલા બે પદાર્થો ત્રાજવામાં સમતોલનમાં છે. જો પ્રથમ પદાર્થનું દળ $36 \, g$ અને તેની ઘનતા $9 \, g/cm^{3}$ હોય,અને બીજા પદાર્થનું દળ $48 \, g$ હોય,તો બીજા પદાર્થની ઘનતા $g/cm^{3}$ માં કેટલી હશે?

Difficult
View Solution

$9$ સાપેક્ષ ઘનતા ધરાવતા ઘન પદાર્થના ગોળામાં એક કેન્દ્રિત ગોળાકાર પોલાણ છે અને તે પાણીમાં સંપૂર્ણ ડૂબેલું તરે છે. જો ગોળાની ત્રિજ્યા $R$ હોય,તો પોલાણની ત્રિજ્યા $(r)$ એ $R$ સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે?

Difficult
View Solution

એક લાકડાનો બ્લોક,જેની ઉપર એક સિક્કો મૂકેલો છે,તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પાણીમાં તરે છે. અંતર $l$ અને $h$ દર્શાવેલ છે. થોડા સમય પછી સિક્કો પાણીમાં પડી જાય છે. તો:

સ્ટીલના એક ટુકડાનું હવામાં વજન $W$ છે,જ્યારે તેને સંપૂર્ણપણે પાણીમાં ડૂબાડવામાં આવે ત્યારે તેનું વજન $W_1$ છે અને જ્યારે તેને અજ્ઞાત પ્રવાહીમાં સંપૂર્ણપણે ડૂબાડવામાં આવે ત્યારે તેનું વજન $W_2$ છે. પ્રવાહીની સાપેક્ષ ઘનતા (વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ) કેટલી છે?

Difficult
View Solution

વિધાન $(A)$: હિલિયમથી ભરેલો ફુગ્ગો હવામાં અનંત સુધી ઉપર જતો નથી પરંતુ અમુક ઊંચાઈ પછી અટકી જાય છે.
કારણ $(R)$: સ્નિગ્ધતા (Viscosity) ફુગ્ગાની ગતિનો વિરોધ કરે છે. નીચેનામાંથી કોઈ એક વિકલ્પ પસંદ કરો:

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo