৫. পদার্থের অবস্থা ও চাপ

ক) পৃথিবী পৃষ্ঠে প্রতি বর্গমিটারে বায়ুর চাপ প্রায় 10⁵ N।

খ) পানির ঘনত্ব 1000 kgm−³ বলতে বোঝায় 1 m³ পানির ভর 1000 কিলোগ্রাম। অর্থাৎ 1 মিটার দীর্ঘ, 1 মিটার প্রস্থ এবং 1 মিটার উচ্চতাবিশিষ্ট কোনো পাত্র পানি দ্বারা পূর্ণ করা হলে সেই পানির ভর হবে 1000 কিলোগ্রাম।

গ) উদ্দীপক হতে পাই, বস্তুর ভর, m = 0.45 kg বস্তুর ঘনত্ব, ρ = 550 kgm⁻³ বলটির আয়তন V = ? আমরা জানি, ঘনত্ব, ρ = m/V বা, V = m/ρ = (0.45 kg)/(550 শমস⁻³) = 8·18 × 10⁻⁴m³ = 818 cm³ অতএব, বলটির আয়তন 818 cm³।

ঘ) বলটি পানির উপরিতলে আঘাত করার পর ভেসে থাকবে। বিশ্লেষণ : কোনো বস্তুর পানিতে ভাসা বা ডুবে যাওয়া বস্তুর ঘনত্বও পানির ঘনত্বের ওপর নির্ভর করে। বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে বেশি হলে তা পানিতে ডুবে যাবে। আর বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হলে তা পানিতে ভেসে থাকবে এবং বস্তুর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের সমান হলে তা পানিতে নিমজ্জিত অবস্থায় ভেসে থাকবে। উপরিউক্ত ঘটনার ক্ষেত্রে বলের ঘনত্ব 550 kg/m³। অন্যদিকে পানির ঘনত্ব 1000 kg/m³। যেহেতু পানির ঘনত্ব বলের ঘনত্বের চেয়ে বেশি তাই বলের ওজন, বল দ্বারা অপসারিত পানির ওজনের চেয়ে কম হবে। সুতরাং বলটি পানির উপরিতলে ভেসে থাকবে।

উত্তর: প্যাসকেলের সূত্রটি হলো-কোনো আবদ্ধ পাত্রে তরলের যেকোনো অংশে চাপ প্রয়োগ করলে, এই চাপের কোনো পরিবর্তন না ঘটে তরল পদার্থের সবর্ত্র সমানভাবে সঞ্চালিত হয় এবং তরল সংলগ্ন পাত্রের গায়ে লম্বভাবে ক্রিয়া করে।

উত্তর: কোনো বস্তু সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে কোনো স্থির তরল বা বায়বীয় পদার্থে নিমজ্জিত করলে তরল বা বায়বীয় পদার্থের চাপের জন্য বস্তু উপরের দিকে যে লব্ধি বল অনুভব করে তাকে প্লবতা বলে।