उछाल के तीन प्रकार

उछाल यह निर्धारित करता है कि कोई वस्तु तैरेगी या डूबेगी। यह किसी वस्तु के घनत्व और उसके द्वारा विस्थापित होने वाले द्रव या गैस के अंतर को मापता है। उछाल दो प्रतिस्पर्धी ताकतों को मापता है। एक बल द्रव पर वस्तु का नीचे का दबाव है। दूसरा बल वस्तु पर द्रव का ऊपर का दबाव है।

उत्प्लावकता की खोज का श्रेय ग्रीक गणितज्ञ आर्किमिडीज (सी. 287-212 ईसा पूर्व)। राजा के कथित सोने के मुकुट के वजन की तुलना अन्य पदार्थों से करते हुए, आर्किमिडीज ने ताज को पानी में गिरा दिया। उसने देखा कि कुछ सोने के सिक्के उसके बाथटब के तल में डूबने के लिए तेज़ थे। उछाल समुद्र तल का सर्वेक्षण करने वाले जहाजों से लेकर पृथ्वी के समताप मंडल में उच्च डेटा एकत्र करने वाले मौसम के गुब्बारों तक कई सेटिंग्स पर लागू होता है। उछाल के तीन प्रकार हैं सकारात्मक, नकारात्मक और तटस्थ।

सकारात्मक उत्प्लावकता तब होती है जब कोई वस्तु अपने द्वारा विस्थापित द्रव से हल्की होती है। वस्तु तैरती रहेगी क्योंकि उत्प्लावन बल वस्तु के भार से अधिक होता है। एक तैराक बड़ी मात्रा में उत्प्लावक बल का अनुभव करता है। इजराइल का डेड सी तैरते पर्यटकों को अपनी ओर आकर्षित करने के लिए मशहूर है। खारे पानी ताजे पानी की तुलना में कम घना होता है और अधिक उत्प्लावक बल प्रदान करता है। उत्प्लावक और शुद्ध बल समान नहीं हैं। किसी वस्तु का आयतन और घनत्व उसकी उछाल को निर्धारित करता है।

ऋणात्मक उत्प्लावन तब होता है जब कोई वस्तु अपने द्वारा विस्थापित किए गए द्रव से सघन होती है। वस्तु डूब जाएगी क्योंकि उसका भार उत्प्लावन बल से अधिक है। एक पनडुब्बी को गिट्टी टैंकों के माध्यम से पानी के भंडारण और मुक्त करके पानी के भीतर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि नीचे उतरने का आदेश दिया जाता है, तो टैंक पानी लेते हैं और पोत के घनत्व को बढ़ाते हैं। आर्किमिडीज ने पाया कि राजा का मुकुट डूबे हुए सोने के सिक्कों की तुलना में कम उत्प्लावक पदार्थ से बना था।

तटस्थ उत्प्लावकता तब होती है जब किसी वस्तु का भार उस द्रव के बराबर होता है जिसे वह विस्थापित करता है। एक स्कूबा गोताखोर को पानी के भीतर उछाल को नियंत्रित करने की तकनीकों में प्रशिक्षित किया जाता है। क्षैतिज रूप से तैरना और गहरी, लंबी साँस लेना गोताखोर को आगे बढ़ने की अनुमति देता है, ऊपर की ओर नहीं। मछली आंतरिक तैरने वाले मूत्राशय के माध्यम से उछाल को नियंत्रित करती है। एक पनडुब्बी के समान, ब्लैडर उछाल को बदलने के साधन के रूप में गैस से भर जाता है।

उछाल एक तैरते हुए गुब्बारे की आसानी को निर्धारित करता है। गुब्बारा उड्डयन के लिए हाइड्रोजन, हीलियम और गर्म हवा आदर्श गैसें हैं। तरल और ठोस के विपरीत, गैस के अणु दूर-दूर तक फैले होते हैं। यह खाली स्थान आयतन बढ़ाता है और घनत्व घटाता है। खगोलविद ब्रह्मांड की स्पष्ट तस्वीरें इकट्ठा करने के लिए मानव रहित गर्म हवा के गुब्बारों का उपयोग करते हैं।

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