প্লবতা কাকে বলে? প্লবতার মাত্রা কি? প্লবতা কেন্দ্র কাকে বলে? প্লবতার সূত্র কে আবিষ্কার করেন? প্লবতার বৈশিষ্ট্য

প্লবতা (Buoyancy) কাকে বলে?

কোনো বস্তুকে তরল বা বায়বীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত করলে বস্তুটি ওপরের দিকে যে লব্ধি বল অনুভব করে তাকে প্লবতা বলে।

প্লবতা বলতে একটি বস্তু জলে নিমজ্জিত করলে বস্তুর উপর জল কর্তৃক যে ঊর্ধ্বমুখী লব্ধি বল ক্রিয়া করে যে বলকে বোঝায়। একে আর্কিমিডিসের সূত্র বলেও অভিহিত করা হয়।

আর্কিমিডিসের সূত্রটি হলো -

বস্তুকে প্রবাহীর মধ্যে আংশিক বা সম্পূর্ণ নিমজ্জিত করলে ঐ বস্তুর ওপর প্রবাহী লম্বভাবে যে ঊর্ধ্বমুখী বল প্রয়োগ করে তাকে প্লবতা বলে।

তরল বা বায়বীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণভাবে নিমজ্জিত করলে কোনো বস্তুর ওপর তরল বা বায়বীয় পদার্থ লম্বভাবে যে ঊর্ধ্বমুখী বল প্রয়োগ করে তাকে প্লবতা বলে।

সুতরাং  ঊর্ধ্বমুখী লব্ধি বল বা প্লবতা = বস্তু কর্তৃক অপসারিত প্রবাহীর ওজন = Vρg।

এই ঊর্ধ্বমুখী বলের জন্যই তরলে নিমজ্জিত বস্তু ওজন হারায়।

আরো পড়ুনঃ

• কোনো বস্তু তরলে ভাসা বা ডোবার কারণ কি?

• কোনো বস্তু তরলে ডুবালে তা হালকা মনে হয় কেন?

• কঠিন বস্তুর তরলে ভাসন ও নিমজ্জনের কারণ

প্লবতার মাত্রা কি?

• ρ হল তরলের ঘনত্ব

• g হল অভিকর্ষের কারণে ত্বরণ

• V হল বস্তুটির আয়তন

প্লবতা কেন্দ্র কাকে বলে?

প্লবতা কেন্দ্র হল সেই বিন্দু যেখানে একটি বস্তুতে অভিনয়কারী সমস্ত উচ্ছ্বাসের বলগুলি প্রয়োগ করা হয়। এটি একটি জল বা অন্য কোন তরল পদার্থে ভাসমান বস্তুটির স্থায়িত্বের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। 

প্লবতা কেন্দ্রটি সাধারণত বস্তুটির ভর কেন্দ্রের উপরে থাকে। এর কারণ হল, যখন একটি বস্তু তরলে স্থিতিশীলভাবে ভাসে, তখন প্লবতা বলগুলি মাধ্যাকর্ষণ বলের সাথে ভারসাম্যপূর্ণ থাকে। প্লবতা কেন্দ্রটি সেই বিন্দু যেখানে এই দুটি বল মিলিত হয়।

প্লবতা কেন্দ্রের অবস্থান বস্তুটির আকৃতি এবং তরলের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। একটি বস্তু যত বেশি বড় এবং ভারী হবে, তার প্লবতা কেন্দ্র তত বেশি উচ্চ হবে। একটি বস্তু যে তরলে ভাসে তার ঘনত্ব যত বেশি হবে, তার প্লবতা কেন্দ্র তত বেশি নিচে হবে।

প্লবতা কেন্দ্রের অবস্থান বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, জাহাজ নির্মাণে, প্লবতা কেন্দ্রের অবস্থান জাহাজের স্থিতিশীলতা নির্ধারণ করতে সাহায্য করে। একটি জাহাজের প্লবতা কেন্দ্র যত বেশি উচ্চ হবে, জাহাজটি তত বেশি স্থিতিশীল হবে।

প্লবতা কেন্দ্রের ধারণা বুঝতে পারলে আপনি বিভিন্ন বস্তু বা তরল পদার্থের স্থায়িত্ব সম্পর্কে আরও ভালভাবে বুঝতে পারবেন।

প্লবতার সূত্র কে আবিষ্কার করেন?

প্লবতার সূত্র আবিষ্কার করেন গ্রিক গণিতবিদ, প্রকৌশলী, পদার্থবিদ এবং আবিষ্কারক আর্কিমিডিস। খ্রিস্টপূর্ব ২১২ সালে তিনি এই সূত্রটি আবিষ্কার করেন। 

আর্কিমিডিস নীতি অনুসারে, যখন কোনো বস্তু সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে একটি তরলে নিমজ্জিত হয়, গ্যাস বা তরল হোক না কেন, এটি স্থানচ্যুত তরলের ওজনের সমান একটি ঊর্ধ্বমুখী বল (প্লবতা) দ্বারা কাজ করে।

আর্কিমিডিস এই সূত্রটি আবিষ্কার করেন যখন তিনি সিরাকিউজের রাজা হিরোনাসের কাছে একটি সোনার মুকুটের ঘনত্ব পরিমাপ করতে বলা হয়েছিল। তিনি একটি ভারসাম্য ব্যবহার করে মুকুটের ওজন পরিমাপ করেন। তারপর তিনি মুকুটিকে পানিতে নিমজ্জিত করে পানির ওজন পরিমাপ করেন। মুকুটের ওজন এবং পানির ওজনের পার্থক্য ছিল মুকুটির স্থানচ্যুত পানির ওজন। মুকুটের ওজন এবং স্থানচ্যুত পানির ওজনের অনুপাত মুকুটের ঘনত্বকে দেয়।

আর্কিমিডিস এই সূত্রটি আবিষ্কারের জন্য খুবই উৎসাহিত হয়েছিলেন যে তিনি বলেছিলেন, "আমি পেয়েছি!" ("εὕρηκα!")। এই শব্দটি এখনও বিজ্ঞানীরা নতুন আবিষ্কারের কথা বলতে ব্যবহার করেন।

আর্কিমিডিস নীতিটি প্লবতার মূলনীতি। এটি জাহাজ নির্মাণ, বিমান নির্মাণ এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।

প্লবতার বৈশিষ্ট্য

প্লবতার বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ -

1. প্লবতা হল একটি ঊর্ধ্বমুখী বল।

প্লবতা বল হল একটি বল যা একটি বস্তুকে তরলের উপরে ভেসে থাকতে সাহায্য করে। এই বলটি তরলের উপরে বস্তুটির ওজনের বিপরীত দিকে কাজ করে।

2. প্লবতা বল বস্তুটির ওজনের সমান।

আর্কিমিডিস নীতি অনুসারে, যখন কোনো বস্তু সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে একটি তরলে নিমজ্জিত হয়, তখন এটি স্থানচ্যুত তরলের ওজনের সমান একটি ঊর্ধ্বমুখী বল (প্লবতা) দ্বারা কাজ করে।

3. প্লবতা বল বস্তুটির আয়তনের উপর নির্ভর করে।

একটি বড় আয়তনের বস্তু একটি ছোট আয়তনের বস্তু থেকে বেশি প্লবতা বল অনুভব করে। এর কারণ হল, একটি বড় আয়তনের বস্তু আরও বেশি তরল স্থানচ্যুত করে।

4. প্লবতা বল তরলের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

একটি ঘন তরল একটি পাতলা তরল থেকে বেশি প্লবতা বল প্রদান করে। এর কারণ হল, একটি ঘন তরলের একক আয়তনের ওজন একটি পাতলা তরলের একক আয়তনের ওজনের চেয়ে বেশি।

5. প্লবতা বল বস্তুটির আকৃতির উপর নির্ভর করে।

একটি আদর্শ আকৃতির বস্তু একটি অনিয়মিত আকৃতির বস্তু থেকে বেশি প্লবতা বল অনুভব করে। এর কারণ হল, একটি আদর্শ আকৃতির বস্তু আরও বেশি তরল স্থানচ্যুত করে।

6. প্লবতা বল একটি স্থির বল।

প্লবতা বল বস্তুটির গতির উপর নির্ভর করে না। এটি বস্তুটির ত্বরণ বা গতিতে কোন পরিবর্তন করে না।