നിർവചനം: വസ്തു ദ്രാവകത്തിൽ മുങ്ങുമ്പോൾ മുകളിലേക്ക് പോകുന്ന ബലം ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് ആണ്.
കാരണം: ദ്രാവകത്തിലുള്ള മുകളിലെയും താഴെ ഭാഗങ്ങളിലെയും പിഴവുചർമ്മങ്ങളിൽ സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാകൽ.
ഏകദേശം ഉപയോഗപ്രദം: ഒരു വസ്തു നീന്തുന്നത് ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് കാരണം.
പ്രധാനനിയമം (Archimedes Principle)
വെളിപ്പെടുത്തൽ: ഒരു വസ്തു പതിച്ചിരിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഒഴിഞ്ഞ് പോകുന്ന (displaced) അതിന്റെ വോളത്തിന്റെ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാരത്തിനോട് ബോയൻറ് ഫോഴ്സ് തുല്യമാണ്.
ഫലമായാണ്: ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് = displaced fluid ന്റെ ഭാരo.
ഉപയോഗം: ഒരു വസ്തു മുഴുവനോ ഭാഗികമായോ മുങ്ങുമ്പോൾ എത്ര ദ്രാവകം ദ്രാഗനായി മാറ്റപ്പെട്ടു എന്നത് നിർണ്ണായകം.
ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് ട്രിപ്പിൻ/ഗണിതം
വാർത്ത: വസ്തുവിന്റെ വായുവിലെ ഭാരo minus വസ്തുവിന്റെ ദ്രാവകത്തിലുള്ള വായുവിലുള്ള പോഷ്മം.
സമവാക്യം: ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് = weight in air − apparent weight in fluid.
ഉദാഹരണം: 10 N വായുവിലെ ഭാരo ഉണ്ടെങ്കിൽ, സ്പ്രിംഗ് ബാലൻസിൽ ദ്രാവകത്തിൽ ദിവസം 8 N വായിച്ചാൽ ബോയൻറ് ഫോഴ്സ് = 10 N − 8 N = 2 N.
യൂണിറ്റ് മാറ്റം, കണക്ക് ഉദാഹരണം
കീകാര്യത: ഭാരo മാപനത്തിന് newton (N) ഉപയോഗിക്കുന്നു; ഭാരം കിലോഗ്രാമിൽ കൊടുത്താൽ N ആക്കാൻ g (≈9.8 m/s^2) ഉപയോഗിക്കുക.
ഉദാഹരണം: 0.14 kg → ബലയായി 0.14 × 9.8 = 1.372 N (ബോയൻറ് ഫോഴ്സ് കണക്ക് ചെയ്യുമ്പോൾ ഈ രൂപാന്തരം ആവശ്യമാണ്).
വോള്യം, ഡെൻസിറ്റി, ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് ബന്ധപ്പെട്ടത്
വോള്യം: വസ്തുവിന്റെ ദ്രാവകത്തിൽ നീന്തുന്ന ഭാഗത്തിന്റെ വോള്യമാണെങ്കിൽ അതാണ് displaced volume.
ഡെൻസിറ്റി: ദ്രാവകത്തിന്റെ സാന്ദ്രത (density) കൂടുമ്പോൾ displaced fluid ന്റെ ഭാരo കൂടും; അതിനാൽ വസ്തു അനുഭവിക്കുന്ന ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് കൂടും.
വീക്ഷണം: ഒരേ വോള്യത്തിൽ കൂടുതൽ ഡെൻസിറ്റി ഉള്ള ദ്രാവകത്തിൽ (ഉദാ: ഗ്ലിസറിൻ > മിഞ്ച് വെള്ളം) ബോയൻറ് ഫോഴ്സ് കൂടുതൽ.
ഫ്ലോ ട്ടിംഗ് (Floating) നിബന്ധന
നിബന്ധനം: വസ്തു നീന്തുകയാണെങ്കിൽ വസ്തുവിന്റെ ഭാരo displaced fluid ന്റെ ഭാരo യോടു തുല്യമായിരിക്കണം.
അഥവാ: float condition → weight of object = weight of displaced fluid.
ഉദാഹരണ വ്യാഖ്യാനം: ബലൻസും displaced fluid ന്റെ വലുപ്പവും തുല്യമായാൽ വസ്തു equilibrium നിലയിൽ തെന്ന്ന്നാവും.
റിലേറ്റീവ് ഡെൻസിറ്റി (Relative Density / Specific Gravity)
നിർവചനം: ഒരു വസ്തുവിന്റെ സാന്ദ്രത (density) വെള്ളത്തിന്റെ സാന്ദ്രതകൊണ്ട് വിഭജിച്ചപ്പോൾ കിട്ടുന്ന അനുപാതം.
ഘടകം: Relative density = (density of substance) / (density of water).
യൂണിറ്റ്: ഒന്നുമില്ല (dimensionaless).
വ്യാഖ്യാനം: RELD > 1 → വസ്തു മുങ്ങും; RELD < 1 → വസ്തു നീന്തും.
ഉപകരണങ്ങൾ, മാപന രൂപങ്ങൾ
ഹെഡ്രോമീറ്റർ: ദ്രാവകങ്ങളുടെ റിലേറ്റീവ് ഡെൻസിറ്റി അളക്കാൻ സാധാരണ ഉപകരണം.
ലെബോട്ടോമീറ്റർ തുടങ്ങിയ മറ്റ് ഡിവൈസുകളും വിശദതയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കാം.
പ്രധാന തെളിവുകൾ/കീ പോയിന്റുകൾ (Bullet Summary)
ബോയൻറ് ഫോഴ്സ് വസ്തുവിന്റെ മേൽ മുകളിലേക്ക് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദിശയിലെ ബലം ആണ്.
ബോയൻറ് ഫോഴ്സ് = displaced fluid ന്റെ ഭാരo (Archimedes Principle).
ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് = weight in air − apparent weight in fluid.
ദ്രാവകത്തിന്റെ ഡെൻസിറ്റി കൂടുമ്പോൾ ബോയൻറ്റ് ഫോഴ്സ് കൂടും.
വസ്തു നീന്തുമ്പോൾ അതിന്റെ ഭാരo displaced fluid ന്റെ ഭാരo യോട് തുല്യമാണ്.
റിലേറ്റീവ് ഡെൻസിറ്റി ഉപയോഗിച്ച് വസ്തു നീന്തുമോ മുങ്ങുമോ നിശ്ചയിക്കാം.
1 kg ഭാരം = 9.8 N; കിലോഗ്രാംഭാരം N-ലേക്ക് മാറ്റാൻ g ഉപ യോഗിക്കുക.
Action Items / Next Steps (പാഠാനുക്രമം)
പാഠപുസ്തകത്തിലെ ചോദ്യാവലികൾ പരിഹരിക്കുക: displaced volume, buoyant force հաշիվ ചെയ്യൽ.
റിയൽ സംപ്രേക്ഷണങ്ങൾ: വ്യത്യസ്ത ദ്രാവകങ്ങളിൽ (തെളിച്ച് വെള്ളം, ഓട്ടം വെള്ളം, ഗ്ലിസറിൻ) വസ്തുവിന്റെ apparent weight നോക്കുക.
ഹോംപ്രാക്ടീസ്: കരുതിയ വസ്തുവിന്റെ mass/weight ന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ buoyant force കണക്കുക, displaced fluid ന്റെ mass കണ്ടെത്തുക.