Ship traveling on a river | నదిలో ప్రయాణిస్తున్న ఓడ సముద్ర జలాల్లోకి ప్రవేశిస్తే?

ద్రవ పదార్థాలు – ధర్మాలు

– ఒక బిందువు నుంచి మరొక బిందువుకు ప్రవహించే పదార్థాన్ని ప్రవాహి అంటారు. ద్రవాలు, వాయువులు మాత్రమే ప్రవాహి ధర్మాన్ని కలిగి ఉన్నాయి.
– ద్రవాలకు ఉపరితలం ఉంటుంది. ద్రవాల సాంద్రత స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా దాని సాంద్రత బాహ్య పీడనంతో ఎక్కువగా మారదు. అంటే ద్రవాలు అసంపీడ్యాలు.
– వాయువులకు ఉపరితలం ఉండదు. వాయువులు, సంపీడ్యాలు అంటే బాహ్యపీడనంతో వాటి సాంద్రత మారుతుంది.
– ద్రవాలు ప్రవాహ ధర్మాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అందుకే వాటిని ప్రవాహాలు అంటారు. ఇవి రెండు రకాలు.

1. మొదటి రకం ప్రవాహులు చలనశీల ప్రవాహులు ఉదాహరణ: నీరు, ఆల్కహాల్
2. రెండో రకం ప్రవాహులు స్నిగ్ధ ప్రవాహులు ఉదాహరణ: తేనె, ఆముదం
– ద్రవాలు ఏ పాత్రలో పోస్తే ఆ పాత్ర ఆకారాన్ని పొందుతాయి.
– హైడ్రాలజి: ద్రవాల అధ్యయనాన్ని గురించి తెలుపుతుంది.
– హైడ్రో డైనమిక్స్: ద్రవాల ప్రవాహాలను గురించి తెలుపుతుంది.

ఒత్తిడి (Stress)

– తలానికి లంబంగా కలగజేసిన మొత్తం బలాన్ని ఒత్తిడి అంటారు.
– ఒత్తిడి కూడా బలమే కాబట్టి దీన్ని బల ప్రమాణాలతో కొలుస్తారు.

ప్రవాహి పీడనం

– ప్రవాహి కలిగించే పీడనాన్ని ప్రవాహి పీడనం అంటారు. ప్రవాహి మూడు రకాల పీడనం కలుగజేస్తుంది.
1. అధోపీడనం
2. ఊర్ధ్వపీడనం
3. పార్శపీడనం
– అధోపీడనం: అడుగుతలంపై ద్రవం కలుగజేసే పీడనాన్ని అధోపీడనం అంటారు.
– ఊర్ధ్వపీడనం: ఊర్ధ దిశలో కింది నుంచి పైభాగానికి కలుగజేసే పీడనాన్ని ఊర్ధ పీడనం అంటారు.
ఉదా: నీటితో నింపిన పాత్రలో ఫుట్‌బాల్‌ను ముంచినప్పుడు అది పాత్రపై భాగానికి చేరి తేలియాడుతూ ఉండటం.
– పార్శ పీడనం: పాత్ర చుట్టూ గోడలపై నీరు కలిగించే పీడనాన్ని పార్శ పీడనం అంటారు.
ఉదా: పొడవైన స్థూపాకార పాత్రలో నీటిని తీసుకుని పాత్ర గోడకి రంధ్రం చేస్తే పార్శపీడనం వల్ల నీరు కొంత వడితో బయటకు దూసుకొచ్చి నేలపై కొంత దూరంలో విరజిమ్మబడటం.

పాస్కల్ నియమం

– ఒక ప్రవాహికి పైన కలుగజేసిన పీడనం అనేది అన్నివైపులా సమానంగా పనిచేస్తుంది.
అనువర్తనాలు
– బట్టలు, కాగితాలను అదిమిపట్టడానికి ఉపయోగించే బ్రామాప్రెస్ అనే సాధనం పాస్కల్ నియమం ఆధారంగా పనిచేస్తుంది.
– హైడ్రాలిక్ బ్రేకులు, హైడ్రాలిక్ పంపులు, హైడ్రాలిక్ క్రేన్లు, హైడ్రాలిక్ టిప్పర్లు, సాధనాలు, ఎయిర్ బ్రేకులు పనిచేయడంలో ఈ నియమం ఇమిడి ఉంటుంది.
వాతావరణ పీడనం
– భూమి చుట్టూ ఉండే గాలిని వాతావరణం అంటారు. వాతావరణం భూమి మీద ఉండే ప్రతీ వస్తువు మీద పీడ నం కలుగజేస్తుంది. దీన్నే వాతావరణ పీడనం అంటారు.
– వాతావరణ పీడనం కొలిచే సాధనం భారమితి.
– భారమితి (బారోమీటర్)లో ఉపయోగించే ద్రవం పాదరసం. పాదరస సాంద్రత అన్ని ద్రవాల సాంద్రత కంటే ఎక్కువ. అందుకే పాదరసాన్ని భారమితిలో వాడుతారు.
– భారమితిని టారిసెల్లి కనుగొన్నాడు.
– సాధారణ వాతావరణ పీడనం 76 సెం.మీ. లేదా పాదరస స్తంభం ఎత్తు సముద్ర మట్టం కంటే దిగువగా ఉన్న ప్రదేశాల్లో భారమితిలోని పాదరసం ఎత్తు ఎక్కువవుతుంది. కాబట్టి పాదరస స్తంభం ఎత్తును బట్టి వాతావరణ పీడనం తెలుసుకోవచ్చు.
– ఒక ప్రదేశంలోని వాతావరణ పీడనం ఆ ప్రదేశంలో ఉష్ణోగ్రత, గాలిలోని తేమలపై ఆధారపడుతుంది.
– పొడిగాలి తడిగాలి సాంద్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువైతే వాతావరణ సాంద్రత తగ్గుతుంది. వాతావరణ పీడనం సాంద్రతపై ఆధారపడుతుంది. సాంద్రత ఉష్ణోగ్రత, ఆర్థ్రతలపై ఆధారపడుతుంది. కాబట్టి వాతావరణ పీడనం శీతోష్ణ పరిస్థితులను తెలుపుతుంది.

వాతావరణ పీడనంలో మార్పులు

– భారమితిలో వాతావరణ పీడనం విలువ అకస్మాత్తుగా 76 సెం.మీ. కంటే తక్కువగా పడిపోతే తుఫాను వచ్చే అవకాశం ఉంది. దీన్నే అల్పపీడనంగా వాతావరణ శాస్త్రజ్ఞులు భావిస్తారు. వాతావరణ పీడనం విలువ నెమ్మదిగా తగ్గితే వర్షం రాకను సూచిస్తుంది.
– భారమితిలో పాదరస మట్టం క్రమేపీ పెరగడం అనుకూల వాతావరణ రాకను సూచిస్తుంది.

ఫలితాలు

– మన శరీరం లోపల ఉండే పీడనం, వాతావరణ పీడనం సమానంగా ఉంటాయి. అందువల్ల మనం వాతావరణ పీడనాన్ని గుర్తించలేం.
– ఒక వ్యక్తి అంతరిక్షంలో ఉండే అంతర పీడనంవల్ల రక్తం బయటికి వస్తుంది. అందువల్ల అంతరిక్ష యాత్రికులు ప్రత్యేకమైన దుస్తులు ధరించడంవల్ల దుస్తులు వారి శరీరంపై వాతావరణ పీడనంతో సమానమైన పీడనాన్ని కలిగిస్తాయి.
– ఎత్తయిన పర్వతాలు ఎక్కినప్పుడు ముక్కులో నుంచి కొంత మందికి రక్తం కారడం, వాంతులు అవుతాయి. బయటి వాతావరణ పీడనం కంటే రక్త పీడనం ఎక్కువ ఉండటం వల్ల ఈ విధంగా జరుగుతుంది.
– ఎత్తులో ప్రయాణించే విమానాల్లో ఇంక్‌పెన్‌లోని ఇంక్ బయకు వస్తుంది. బయటి పీడనం కంటే పెన్నులోని పీడనం అధికం కావడం వల్ల ఈ విధంగా జరుగుతుంది.
– సముద్ర మట్టం కంటే తక్కువ ఎత్తుగల ప్రాంతాల్లోను, గాలిలోని నీటిఆవిరి శాతం శీతాకాలంలో కంటే వేసవి కాలంలో ఎక్కువగా ఉంటుంది.
– వాతావరణం వేడెక్కడానికి, చల్లబడటానికి, వాతావరణంలో మార్పులు రావడానికి గాలిలోని నీటిఆవిరి అత్యంత ప్రముఖ పాత్ర నిర్వహిస్తుంది.
– మనకు నిత్యజీవితంలో సంభవించే మేఘాలు, వర్షం, పొగమంచు, హిమబిందువులు మొదలైన వాటన్నింటికి కారణం గాలిలోని నీటిఆవిరే అని తెలుసుకోవచ్చు. మన నిత్యజీవితంలో వాతావరణ పీడనం అత్యంత ప్రముఖ పాత్రను నిర్వహిస్తుంది.
– ఇంకు ఫిల్లర్లు, గాలి పంపులు, ద్రవాలను పీల్చి తాగే స్ట్రాలు వాతావరణ పీడనాన్ని అనుసరించి పనిచేస్తాయి.
– సముద్రమట్టం నుంచి పైకి పోయే కొద్దీ వాతావరణ పీడనం తగ్గుతుంది. ప్రతి 273 మీ ఎత్తుకు, 2.54 సెం.మీ. వాతావరణ పీడనం తగ్గుతుంది.
– సముద్రమట్టం నుంచి కిందికి పోయేకొద్దీ వాతావరణ పీడనం పెరుగుతుంది. ప్రతి 273 మీటర్లకు, 2.54 సె.మీ. పీడనం పెరుగుతుంది.
– రక్తనాళాలపై రక్తం కలిగించే పీడనాన్ని రక్తపీడనం (బీపీ) అంటారు. దాన్ని స్పిగ్మోమానోమీటర్‌తో కొలుస్తారు.
– గ్యాస్ సిలిండర్‌లో వాయు పీడనాన్ని మానోమీటర్‌తో కొలుస్తారు.

వాతావరణ పీడనానికి ప్రమాణాలు

1. ఎట్మాస్పియర్ = 1.01X105 పాస్కల్
2. Cm og Hg = 76 సెం.మీ.
3. mm oh Hg = 1.33 పాస్కల్
4. 1 బార్ = 105 పాస్కల్
5. 1 టార్ = 133 పాస్కల్

– ద్రవ పదార్థాలు ద్రవ పదార్థంలో అణువుల మధ్య, బంధ దూరం ఎక్కువగా ఉండటంవల్ల అణువులు ఆ ద్రవంలో స్వేచ్ఛగా చలిస్తాయి. కాబట్టి ద్రవ పదార్థాలకు నిర్దిష్టమైన ఆకారం, ఘన పరిమాణం ఉండవు. ఏ పాత్రలో పోసిన ఆ పాత్ర ఆకారాన్ని, ఘనపరిమాణాన్ని పొందుతాయి.

ఆర్కిమెడిస్ సూత్రం

– ఒక వస్తువు ద్రవంలో మునగడంతో కోల్పోయిన భారం పొర్లిపోయిన ద్రవం భారానికి సమానం.
– ఈ సూత్రం ఉపయోగించి వస్తువు ఘన పరిమాణాన్ని, విశిష్ఠ గురుత్వం/ సాపేక్ష సాంద్రతను తెలుసుకోవచ్చు.
– ద్రవాల విశిష్ఠ సాంద్రతను హైడ్రోమీటర్‌తో తెలుసుకోవచ్చు.
– పాల స్వచ్ఛతను లాక్టోమీటరు ద్వారా కొలుస్తారు.
– బంగారం, వజ్రం స్వచ్ఛతను కొలవడానికి క్యారట్ అనే ప్రమాణాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
1 క్యారెట్ = 200 మి.గ్రా లేదా 0.2 గ్రా.

ప్లవన సూత్రాలు

– వీటిని ఆర్కిమెడిస్ అనే శాస్త్రవేత్త ప్రతిపాదించాడు.

నియమం

– ఒక వస్తువు సాంద్రత అనేది ద్రవ సాంద్రత కంటే ఎక్కువ ఉంటే అది ద్రవంలో మునుగుతుంది.
ఉదా: ఒక గాజు బీకరు ద్రావణంలో ఒక రాయిని వేసినప్పుడు అది మునిగిపోతుంది.
– ఒకవేళ వస్తువు సాంద్రత అనేది ద్రవసాంద్రత కంటే తక్కువగా ఉంటే అది ద్రవంపైన తేలియాడుతుంది.
ఉదా: ఒక గాజు బీకరు ద్రావణంలో ఒక ప్లాస్టిక్ లేదా బెండు బంతి తేలుతుంది.
– ద్రవంపైన తేలియాడుతున్న వస్తువుల దృశ్యభారం శూన్యం.
– ఒక వస్తువు సాంద్రత అనేది ద్రవసాంద్రతకు సమానమైనట్లయితే ఆ వస్తువు ద్రవంలో సగం మునిగి మిగిలిన సగభాగంపై తేలియాడుతుంది.
ఉదా: ఒక గాజు బీకరు ద్రావణంలో బిరడాను ఉంచిన అది ద్రావణ ఉపరితలంపై సగంపైకి, సగం కిందికి ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది.

అనువర్తనాలు

– జలాంతర్గామి పనిచేయడంలో ప్లవన సూత్రాలను ఉపయోగిస్తారు.
– ఒక పాత్రలో ఉన్న నీటిపైన ఒక మంచు ముక్కను అమర్చారు. మంచు పూర్తిగా కరిగిన తర్వాత నీటిమట్టంలో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు.
– ఆల్కహాల్, కిరోసిన్ లాంటి ద్రవ పదార్థాలు నీటిపైన తేలియాడటానికి కారణం వాటి సాంద్రతలు నీటి కంటే తక్కువగా ఉండటం
– నీటిపైన ఉన్న మంచుదిమ్మెపై ఒక లోహపు గోళాన్ని అమర్చారు. మంచు పూర్తిగా కరిగిన తర్వాత నీటిమట్టం తగ్గుతుంది. ఎందుకంటే గోళం గాలిలో ఉన్నప్పుడు దాని భారం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
– మంచు దిమ్మెలోపల ఒక లోహపు గోళం ఉన్నది. ఈ మంచు దిమ్మెను నీటిపైన అమర్చారు. మంచు పూర్తిగా కరిగిన తర్వాత ఆ నీటి మట్టంలో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు.
– కొన్ని రాళ్లను మోసుకుని వెళ్తున్న పడవ చెరువులో కొంత దూరం ప్రయాణించిన తర్వాత దానిలో గల రాళ్లను చెరువులోకి విసిరేశారు. అప్పుడు ఆ చెరువు మట్టం తగ్గుతుంది.
– చెరువులో ప్రయాణిస్తున్న ఒక ఓడలో రంధ్రం ఏర్పడి దానిలోకి నీరు ప్రవేశించి అది మునిగిపోయింది. అప్పుడు ఆ చెరువు మట్టంలో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు.
– ఎండిపోయిన ఆకులు, గడ్డి మొదలైన వాటిని చెరువులో ఉన్న నీటిపైకి విసిరేవేసినప్పుడు ఆ నీటి మట్టంలో ఎలాంటి మార్పు ఉండదు. ఎందుకంటే నీటి సాంద్రత కంటే ఆ పదార్థాల సాంద్రత పరిగణనలోకి తీసుకోలేనంత తక్కువగా ఉంటుంది.

– సాధారణ నీటిలో కంటే, సాంద్రత ఎక్కువగా ఉన్న సముద్రపు నీటిలో ఈదడం సులభంగా ఉంటుంది.
– నీటి అడుగుభాగంలో ఒక కోడిగుడ్డును పైకి నెట్టాలంటే దానిలో ఉప్పును కలిపి నీటి సాంద్రతను పెంచాలి.
– ఇనుము, ఉక్కు మొదలైన పదార్థాలతో తయారుచేసిన గోళాలు పాదరసంపైన తేలియాడుతాయి. ఎందుకంటే పాదరసం సాంద్రత నీటి సాంద్రత కంటే ఎక్కువగా ఉండటమే.
– నదిలో ప్రయాణిస్తున్న ఒక ఓడ సముద్ర జలాల్లోకి ప్రవేశించినప్పుడు ఓడమట్టం పెరుగుతుంది. ఎందుకంటే సముద్ర నీటి సాంద్రత ఎక్కువగా ఉండటమే.
– సాధారణ నీటి సాంద్రత కంటే సముద్రంలోని ఉప్పునీటి సాంద్రత ఎక్కువ కాబట్టి సముద్రంలో ఈత సులభం.