हवा में एक पिंड का भार 100 N है। पानी में इसका भार कितना होगा, अगर यह 400 cc पानी को विस्थापित करता है? (g = 10m/s²).

Question

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This question was previously asked in

DSSSB TGT Natural Science Male Subject Concerned -29 Sept 2018 Shift 1

Answer 1

अवधारणा:

भार (W):

किसी वस्तु के भार को वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण के बल के रूप में परिभाषित किया जाता है और इसकी गणना गुरुत्वाकर्षण के त्वरण के द्रव्यमान गुना के रूप में की जा सकती है, अर्थात।
W = mg

जहां m = वस्तु का द्रव्यमान और g = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण

आर्किमिडीज का सिद्धांत:

आर्किमिडीज के सिद्धांत में कहा गया है, "जब एक पिंड को किसी तरल पदार्थ में डुबोया जाता है, तो यह ऊपर की ओर विस्थापित तरल के भार के बराबर, इस पर कार्य करता है।"

इस प्रकार, जब एक ठोस पूरी तरह से एक तरल में डूब जाता है, तो यह भार खो देता है जो इसके द्वारा विस्थापित तरल के भार के बराबर होता है।

जहाँ m वस्तु का द्रव्यमान है, ρ तरल पदार्थ का घनत्व है

इसलिए यदि कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है, तो कोई ऊपर की ओर जोर नहीं होता है।

वस्तु पर लागू उर्ध्व बल को उत्प्लावक बल कहा जाता है।

यहां,

ρ = तरल का घनत्व

g = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण

V = वस्तु द्वारा विस्थापित तरल की मात्रा

गणना:

दिया गया है,

हवा में भार = 100 N

साथ ही,

पानी का घनत्व = 1000 L/m³

इसलिए, जब पिंड को जल में रखा जाता है तो यह जल को विस्थापित कर देता है और भार में कमी होती है

दिया गया पिंड V द्वारा विस्थापन का आयतन V = 400 cm³ = 400 × 10^-6 m³ = 4 × 10^-4 m³

इसलिए, जब पिंड को जल में रखा जाता है

इसका स्पष्ट भार 96 न्यूटन हो जाता है।