குழந்தைகளுக்கான ஆர்க்கிமிடீஸ் விதி பொருட்கள் மிதக்க அல்லது மூழ்குவதற்கான காரணத்தை விளக்குகிறது. எளிய முறையில், திரவம் ஒரு பொருளை மேலே தள்ளுகிறது. மேலே தள்ளும் விசை பொருள் இடம் மாற்றும் திரவத்தின் எடைக்கு சமமாக இருக்கும். என்சைக்ளோப்பீடியா பிரிட்டானிக்கா படி, இந்த விதி ஒரு திரவத்தில் மூழ்கியுள்ள உடலின் மீது உள்ள மிதவை விசை, இடம் மாற்றிய திரவத்தின் எடைக்கு சமமாக இருக்கும் எனக் கூறுகிறது. இந்த எண்ணத்தை நீர்க்குளம் அல்லது தொட்டி சோதனையில் காணலாம்.
குழந்தைகளுக்கான ஆர்க்கிமிடீஸ் விதி என்ன சொல்கிறது
இந்த விதி ஒரு திரவத்தில் மூழ்கியுள்ள உடல், இடம் மாற்றியுள்ள திரவத்தின் எடைக்கு சமமான மேலே தள்ளும் மிதவை விசையை உணர்கிறது எனக் கூறுகிறது. எளிமையாகச் சொன்னால், நீர் மேலே தள்ளுகிறது, நீங்கள் கீழே தள்ளுகிறீர்கள். பாரம்பரிய கதை கூறுவதில், ஆர்க்கிமிடீஸ் குளத்தில் யூரேகா என்று கத்தினார் என்று கூறப்படுகிறது. வரலாற்றாசிரியர்கள் விவரங்களை விவாதிக்கின்றனர், ஆனால் கதை அந்த எண்ணத்தை நன்றாகப் பிடித்துக்கொள்கிறது.
கணிதம் மற்றும் இயற்பியல் எப்படி பொருந்துகின்றன
மிதவை விசை ஒரு சீரான சூத்திரத்தை பின்பற்றுகிறது: Fbuoyant = rho_fluid × V_displaced × g. இங்கு rho என்பது திரவ அடர்த்தி, V என்பது இடம் மாற்றிய அளவு, மற்றும் g என்பது ஈர்ப்பு விசை, சுமார் 9.8 m/s². உதாரணமாக, ஒரு பொருள் 0.002 கன மீட்டர் நீரை இடம் மாற்றினால், மேலே தள்ளும் விசை சுமார் 19.6 நியூட்டன்கள் ஆகும். அது இரண்டு கிலோ கிராம் நீரின் எடைக்கு சமமாகும். 5 கிலோ கிராம் பொருள் முழுமையாக நீரில் மூழ்கியுள்ளபோது 2 கிலோ கிராம் மிதவை விசையை அனுபவிக்கிறது, அதன் தோற்ற எடை 3 கிலோ கிராமாக குறைகிறது. எனவே கணிதம் சீராகவும் கொஞ்சம் ஆச்சரியமாகவும் உணர்கிறது.
அடர்த்தி மற்றும் வடிவம் ஏன் முக்கியம்
மிதவை அடர்த்தியில் குறைக்கிறது. ஒரு பொருளின் மொத்த அடர்த்தி திரவத்தின் அடர்த்தியைவிட குறைவாக இருந்தால், அது மிதக்கும். மிதக்கும் பொருளுக்கு, மூழ்கிய பகுதி, பொருள் அடர்த்தி மற்றும் திரவ அடர்த்தி ஆகியவற்றின் பிரிவாக இருக்கும். வடிவம் இன்னும் முக்கியம், ஏனெனில் அது இடம் மாற்றிய அளவை மாற்றுகிறது. எனவே ஒரு காலி எஃகு படகு மிதக்கிறது, எஃகு கனமாக இருந்தாலும்.
தினசரி உதாரணங்கள்
- கப்பல்கள் மிதக்கின்றன, ஏனெனில் அவற்றின் மொத்த அடர்த்தி நீரைவிட குறைவாக உள்ளது.
- அடிக்கலங்கள் தாங்குதலை மாற்ற நீர்த்தொட்டிகளில் நீரை சேர்த்து அல்லது நீக்கி மாற்றுகின்றன.
- பனி மிதக்கிறது, ஏனெனில் திட நீர் திரவ நீரைவிட குறைவான அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது.
குறுகிய சோதனைகள் இந்த எண்ணத்தை காட்டுகின்றன
எளிய பரிசோதனைகள் ஆர்க்கிமிடீஸ் விதியை தெளிவாக வெளிப்படுத்துகின்றன. பொம்மைகள், நாணயம் அல்லது ஸ்பாஞ்ச் கொண்டு மூழ்கவோ அல்லது மிதக்கவோ சோதனை செய்யுங்கள். அடுத்து, சிறிய தகடு படகு செய்து, எவ்வளவு நாணயங்களை தாங்குகிறது என்பதைப் பாருங்கள். ஒரு சோதனையில், 1 கிலோ கிராம் அலுமினியம் பொருள் நீரில் மூழ்கும்போது அதன் எடை 10 நியூட்டன்களிலிருந்து சுமார் 6 நியூட்டன்களாக குறைகிறது, அதே சமயம் 1 கிலோ கிராம் பித்தளை பொருளின் எடை சுமார் 8 நியூட்டன்களாக குறைகிறது. மேலும், ஒரு அளவுகோல் சிலிண்டர் நீரில் ஒரு பொருளை விடும்போது இடம் மாற்றத்தை காட்டுகிறது. இந்த சோதனைகள் எளிமையானவையும் நினைவில் நிற்கக்கூடியவையும் ஆகும்.
பாதுகாப்பு மற்றும் குறிப்புகள்
- எப்போதும் சிறிய குழந்தைகளை நீரின் அருகில் கண்காணிக்கவும்.
- மூச்சுத்திணறல் ஆபத்தாக இருக்கக்கூடிய சிறிய பகுதிகளை தவிர்க்கவும்.
- முடிந்தவரை பிளாஸ்டிக் அல்லது உடைக்காத குவளைகளை பயன்படுத்தவும்.
ஒரு துளியில் வரலாறு
ஆர்க்கிமிடீஸ் கிமு மூன்றாம் நூற்றாண்டில் சிசிலியில் வாழ்ந்தார். அவர் ஜியோமெட்ரி, இழுவை மற்றும் மிதவை ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்தார். குளக்கதை அவரது பெயரை அந்த எண்ணத்துடன் இணைக்கிறது. கதை ஒரு பகுதி புராணமாக இருக்கலாம், ஆனால் அது இயற்பியலை கற்பிப்பதற்கான ஒரு இனிய உருவமாக உள்ளது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இந்த விதி எளிய கவனிப்பு மற்றும் கணித விதி ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான தெளிவான இணைப்புகளில் ஒன்றாக உள்ளது. 2023 இல் NIST வெளியிட்ட தொழில்நுட்ப அறிக்கையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நவீன பயன்பாடுகள், ஆர்க்கிமிடீஸ் விதி இன்றும் பொருந்துகிறது என்பதை காட்டுகின்றன, ஏனெனில் இது அடர்த்தியை மிகுந்த துல்லியத்துடன் அளவிட அறிவியல் கருவிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது.
மேலும் படிக்கவும் மற்றும் ஆராயவும்
ஆர்க்கிமிடீஸ் விதி பற்றிய கதையை இப்போது படிக்கவும் அல்லது கேட்கவும்: ஆர்க்கிமிடீஸ் விதி பற்றிய கதையை இப்போது படிக்கவும் அல்லது கேட்கவும்: 3-5 வயதுக்குள், 6-8 வயதுக்குள், 8-10 வயதுக்குள், மற்றும் 10-12 வயதுக்குள்.
குடும்ப நட்பு அறிவியலுக்கு மேலும் விரும்பினால், ஸ்டோரிப்பைக்கு சென்று ஆர்வத்தைத் தூண்டும் கதைகள் மற்றும் பாடங்களைப் பெறுங்கள்.
இன்று இரவு ஒரு தகடு படகு முயற்சிக்கவும். நாணயங்களை எண்ணி, ஒன்றாகக் களிப்படையுங்கள், மற்றும் ஒரு சிறிய யூரேகா தருணத்தை அனுபவிக்கவும்.
