चाप
एकाई क्षेत्रफलमा लम्बरूपले पर्ने बललाई चाप भनिन्छ ।
चाप(P) = बल(F) /क्षेत्रफल (A)
चापको एकाई पास्कल (Pa) वा N/m2 हो ।
1 m2 क्षेत्रफलमा 1 N बल लगाउँदा उत्पन्न हुने चापलाई 1 pa चाप भनिन्छ ।
तरल पदार्थले दिने चाप (P) = hdg हुन्छ । जहाँ h -गहिराई, d-घनत्व र g- गुरुत्वप्रवेग हुन् ।
पास्कलको नियम
“बन्द भाँडामा रहेको तरल पदार्थमा कुनै एक ठाउँमा चाप दिइयो भने त्यति नै चाप सबैतिर लम्ब भएर प्रसारण हुन्छ ।”
चित्रमा देखाइएको जस्तै एउटा प्लास्टिकको थैली वा बेलुन लिने, त्यसमा पानी भरेर त्यसको मुख कसेर बाँध्ने, सियाको मद्दतले यसको वरिपरि स-साना प्वालहरू पारेर बिस्तारै थैलीको मुखपट्टिबाट बल प्रयोग गरी थैलीलाई निचोर्दा यसमा चाप बढ्छ । ती चाप सबैतिर बराबर मात्रामा प्रसारण हुने भएकाले सबै प्वालबाट समान रूपले पानी निस्किन्छ । यो प्रयोगबाट पास्कलको नियम पुष्टि गर्न सकिन्छ ।
पास्कलको नियममा आधारित उपकरणहरू;
हाइड्रोलिक प्रेस
हाइड्रोलिक ब्रेक
हाइड्रोलिक लिफ्ट
हाइड्रोलिक ज्याक
उर्ध्वचाप (Upthrust)
तरल पदार्थले बस्तुमा दिने परिणात्मक बललाई उर्ध्वचाप भनिन्छ । उर्ध्वचाप तरलपदार्थको घनत्वसँग समानुपातिक हुन्छ । घनत्व बढी भएको तरल पदार्थले बढी उर्ध्वचाप दिन्छ भने घनत्व कम भएको तरल पदार्थले कम उर्ध्वचाप दिन्छ ।
सफापानीमा अण्डा डुब्छ किनभने सफापानीले दिने उर्ध्वचाप भन्दा अण्डाको तौल बढी हुन्छ । तर नुनपानीको घनत्व बढि हुने हुँदा उर्ध्वचाप पनि बढ्यो फलस्वरूप अण्डाको तौलभन्दा नुनपानीले दिने उर्ध्वचाप बढी भयो र अण्डा नुनपानीमा उत्रियो ।
आर्किमिडिजको सिद्धान्त
“कुनै वस्तुलाई आंशिक वा पूर्णरुपले तरल पदार्थमा डुबाउँदा विस्थापित हुने तरलको तौल बराबरको उर्ध्वचाप तरल पदार्थले बस्तुमा दिन्छ ।
आर्किमिडिजको सिद्धान्त सिद्ध गर्न एउटा युरेका केन, स्प्रिङ्ग तराजु, प्यान तराजु, बिकर, धागो र एउटा ढुङ्गा लिऊँ । अब एक पटक ढुङ्गालाई हावामा जोखौं , त्यसपछि त्यसलाई युरेका केनको पानीमा डुबाएर जोखौ, पानीमा जोख्दा केही पानी विस्थापित हुन्छ, विस्थापित पानीको तौल पनि जोखौं ।
मानौं, हावामा ढुङ्गाको तौल = w1 N, पानीमा ढुङ्गाको तौल = w2 N, विस्थापित पानीको तौल = W3 N, उर्ध्वचाप = W1-W2 N ∴ उर्ध्वचाप = विस्थापित पानीको तौल
यसरी आर्किमिडिको सिद्धान्त प्रमाणित गर्न सकिन्छ ।
तरल पदार्थको उर्ध्वचापले गर्दा तरल पदार्थमा वस्तुको तौल कम भएको हो ।
आर्किमिडिजको सिद्धान्तमा आधारित उपकरणहरू
पानी जहाज, पनडुब्बी जहाज, हाइड्रोमिटर आदि हुन ।
प्लवनको नियम
तरल पदार्थमा उत्रिने वस्तुले आफ्नो तौल बराबरको तरल पदार्थ विस्थापित गर्छ । यसैलाई प्लवनको नियम भनिन्छ ।
उदाहरणका लागि 450 N तौल भएको एउटा विद्यार्थी पौडी खेल्दा कम्तीमा 450 N पानी विस्थापित गरेको हुनु पर्छ अन्यथा उ पानीमा डुब्छ।
वायुमण्डलीय चाप
पृथ्वीको सतहको एकाई क्षेत्रफलमा पर्ने हावाको चापलाई वायुमण्डलीय चाप भनिन्छ ।
समुन्द्री सतहको वायुमण्डलीय चाप 105 N/m2 वा 760 mmHg हुन्छ ।
समुन्द्री सतहमा वायुंण्डलीय चाप सबैभन्दा बढी हुन्छ र उचाई बढ्दै जाँदा वायुमण्डलीय चाप पनि घट्दै जान्छ ।
मानिसलाई अति कम वाअति धेरै वायुमण्डलीय चापमा बाँच्न गाह्रो हुन्छ ।
वायुमण्डलीय चाप नाप्ने उपकरण व्यारोमिटर हो ।
पारोयुक्त ब्यारोमिटरमा पारोको सतहभन्दा माथि रहेको शुन्य ठाउँलाई टेरिसोलीको शुन्यता भनिन्छ ।
हावाको चाप हुन्छ भनि प्रमाणित गर्नको लागि एउटा पातलो टिनको भाँडो लिने र त्यसमा अलिकति पानि राखेर केही बेरसम्म तताउने । पानीको बाफ आउन शुरू गरे पछि त्यस भाडोको बिर्को बन्द गरेर त्यसमाथि चिसो पानी खन्याउँदा उक्त भाँडो चित्रमा दखाए जस्तै कुच्चिन्छ । भाँडो भित्र रहेको बाफ पानीमा परिणत भई ठाउँ खाली भयो यसले गर्दा भित्रको चाप र वायुमण्डलीय चापको बीचमा असन्तुलन पैदा हुन जाँदा भाँडो कुच्चिएको हो । यसबाट वायुमण्डलीय चाप हुन्छ भन्ने प्रमाणित गर्न सकिन्छ ।
वायुमण्डलीय चापमा आधारित उपकरणहरू
मसी भर्ने कलम
सिरिन्ज
हावा भर्ने पम्प
पानी तान्ने पम्प
पानी तान्ने पम्प
पानी तान्ने पम्प वायुमण्डलीय चापको सिद्धान्तमा आधारित हुन्छ । यसमा ब्यारेल र पिस्टन दुई भाग हुन्छन् यी दुवैमा भल्भ जोडिएको हुन्छ। पिस्टनसँग जोडिएको भल्भलाई पिस्टन भल्भ (V1) भनिन्छ र ब्यारेलको पिँधमा रहेको भल्भलाई फुट भल्भ (V2) भनिन्छ । ब्यारेललाई पाइपसँग जोडेर पानीको स्रोत सम्म जोडिएको हुन्छ ।
अपस्ट्रोकः पम्पको ह्याण्डललाई तलतिर थिच्दा पिस्टन माथि तिर आई दुई भल्भहरू बीचको शुन्यता बढ्छ । यो अवस्थामा पिस्टन भल्भ बन्द हुन्छ तर वायुमण्डलीय चापको कारणले फुट भल्भ हुँदै ब्यारेलमा पानी चढ्छ ।
डाउनस्ट्रोकः ह्याण्डललाई माथि तिर तान्दा पिस्टन तल तिर जान्छ । यसबाट फुट भल्भमा बढी चाप पर्छ र बन्द हुन्छ तर पिस्टन भल्भ पानीको चापले गर्दा खुल्छ र पानी माथि आउछ ।
