offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৫ · টপিক ৯

প্রবাহীর চাপ ও প্লবতা

পড়ার নোট

প্রবাহীর চাপ ও প্লবতা

প্রবাহী হলো সেই পদার্থ যা প্রবাহিত হতে পারে। তরল (যেমন পানি) আর গ্যাস (যেমন বাতাস) দুটোই প্রবাহী। প্রবাহীর ভেতরে চাপ কাজ করে এবং এটি বিভিন্ন জায়গায় ভিন্ন হয়।

তরলের চাপ গভীরতার সাথে বাড়ে। যত নিচে যাবে, তত বেশি চাপ অনুভব করবে। এই চাপ তরলের ঘনত্ব (ρ\rho), গভীরতা (hh) এবং অভিকর্ষীয় ত্বরণ (gg) এর উপর নির্ভর করে। এর সূত্র হলো:

P=hρgP = h\rho g
  • PP = চাপ (N/m² বা Pa)
  • hh = গভীরতা (m)
  • ρ\rho = তরলের ঘনত্ব (kg/m³)
  • gg = অভিকর্ষীয় ত্বরণ (N/kg বা m/s²)

তরলের চাপ শুধু নিচের দিকে নয়, চারদিকে সমানভাবে কাজ করে। এটি পাত্রের পাশে, তলদেশে এবং যেকোনো দিকে চাপ দেয়।

প্লবতা হলো তরলের মধ্যে নিমজ্জিত বস্তুর উপর উপরের দিকে কাজ করা বল। তরলের ভেতরে কোনো বস্তু রাখলে তার নিচের অংশে চাপ বেশি হয়, কারণ গভীরতা বেশি। এই চাপের পার্থক্যের কারণে একটি ঊর্ধ্বমুখী বল তৈরি হয়, যাকে প্লাবতা বল বলে।

  • প্লাবতা বলের মান নির্ভর করে বস্তুর ডুবা অংশের আয়তন এবং তরলের ঘনত্বের উপর।
  • যদি প্লাবতা বল বস্তুর ওজনের চেয়ে বেশি হয়, তবে বস্তু ভাসবে।
  • যদি সমান হয়, বস্তু তরলের মধ্যে ভাসমান থাকবে।
  • যদি কম হয়, বস্তু ডুবে যাবে।

উদাহরণ: একটি পানির বোতল পুকুরে ফেললে তা ভাসে। কারণ পানি বোতলের ভেতরে বাতাস থাকে, তাই তার গড় ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম। ফলে প্লাবতা বল ওজনের চেয়ে বেশি হয়।

মনে রাখো: তরলের চাপ গভীরতার সাথে বাড়ে এবং প্লাবতা বল বস্তুর ডুবা অংশের আয়তন ও তরলের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • বস্তু কেন পানিতে ভাসে?চালিয়ে দেখো

    নৌকা তৈরির একটি কারখানায় ২ L আয়তনের একটি মেহগনি কাঠের টুকরো (ঘনত্ব ৬০০ kg/m³) পানিতে ছেড়ে দেখা গেল তার ৬০% অংশ (০.৬০ অংশ) পানির নিচে ডুবে সুন্দরভাবে ভাসছে। কারিগর যদি একই কাঠের তৈরি ৪ গুণ ভারী একটি বড় ৮ L আয়তনের কাঠের টুকরো পানিতে ছেড়ে দেন, তবে সেটির কত অংশ পানির নিচে ডুবে ভাসবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. বর্ষাকালে অতিরিক্ত যাত্রী ও মালামাল বোঝাই লঞ্চ বা ট্রলার নদীতে ডুবে দুর্ঘটনা ঘটার পদার্থবিজ্ঞানভিত্তিক কারণ ব্যাখ্যা করো।

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    একটি জলযান তখনই ভেসে থাকে যখন তার নিমজ্জিত অংশ দ্বারা অপসারিত পানির ওজন (ঊর্ধ্বমুখী প্লবতা বল) যানটির মোট নিম্নমুখী ওজনের সমান হয়। অতিরিক্ত যাত্রী বা মালামাল বোঝাই করলে জলযানের মোট ওজন বেড়ে যায়, ফলে ভারসাম্য রাখতে যানটি বিপজ্জনকভাবে বেশি পানিতে ডুবে যায় এবং ডেকের উচ্চতা (মুক্তবোর্ড) পানির স্তর থেকে অনেক কমে যায়। এই অবস্থায় নদীর উত্তাল ঢেউ বা সামান্য কাত হওয়ায় ভেতরে পানি ঢুকে গেলে মোট ওজন সর্বোচ্চ সম্ভাব্য প্লবতা বলের চেয়ে বেশি হয়ে যায় এবং জলযানটি ডুবে যায়।

    1. ভাসনের শর্ত হলো মোট নিম্নমুখী ওজন = ঊর্ধ্বমুখী প্লবতা বল (অপসারিত পানির ওজন)।
    2. অতিরিক্ত বোঝাইয়ের কারণে প্রয়োজনীয় প্লবতা জোগাতে জাহাজ বেশি পানিতে ডুবে যায় এবং ডেকের প্রান্ত পানির খুব কাছাকাছি নেমে আসে।
    3. উত্তাল ঢেউয়ের পানি জলযানে প্রবেশ করলে মোট নিম্নমুখী ওজন সর্বোচ্চ প্লবতাকেও ছাড়িয়ে যায়, ফলে জলযানটি পানিতে নিমজ্জিত হয়।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো