તરતા પદાર્થનો નિયમ (ફ્લોટેશનનો નિયમ) લખો અને તેના જુદા જુદા કિસ્સાઓ વર્ણવો.

"જ્યારે પદાર્થનું વજન, તરતા પદાર્થના અંશતઃ ડૂબેલા ભાગ દ્વારા સ્થાનાંતર કરાયેલા પ્રવાહીના વજન જેટલું હોય, ત્યારે પદાર્થ પ્રવાહીની સપાટી પર તરે છે."

દા.ત., હોડી, સ્ટીમર

જ્યારે પદાર્થને પ્રવાહીમાં અંશત:કે સંપૂર્ણ ડૂબાડવામાં આવે છે ત્યારે તેના પર બે બળો લાગે છે.

$(1)$ વજન (બળ) $W = mg$

$= \rho_{f} V _{s} g$ (અઘો:દિશામાં)

જ્યાં $m =$ કદ $\times$ ઘનતા $\left( V _{s} \rho _{s}\right)$

અને $V _{s}=$ પદાર્થનું કદ, $\rho_{s}=$ પદાર્થની ઘનતા

$(2)$ ઉત્પ્લવક બળ $F _{b}=$ સ્થાનાંતર થયેલા પ્રવાહીનું વજન

$=\rho _{f} V_{s} g$ ઊધર્વદિશામાં

જ્યાં $V _{f}=$ સ્થાનાંતર થયેલા પ્રવાહીનું કદ, $\rho_{f}=$ પ્રવાહીની ધનતા

કિસ્સાઓ :

$(a)$ જો $W > F _{b}$ હોય, તો પદાર્થ પ્રવાહીમાં ડૂબે

દા.ત,લોખંડનો ટુકડો

$(b)$ જો $W = F _{b}$ હોય, તો પદાર્થ પ્રવાહીમાં કોઈ પણ ઊંડાઈએ સમતોલ રહે છે. દા.ત., સબમરીન

$(c)$ જો $W < F _{b}$ હોય, तो પદાર્થ પ્રવાહીની સપાટી પર તરે છે. દા.ત., સબમરીન, હોડી

નોંધ : પદાર્થ અને પ્રવાહીની ધનતાના સ્વરૂપમાં ઉપરનો સંબંધ નીચે પ્રમાણે છે :

$(1)$ $\rho>\rho_{0}$ હોય, તો પદાર્થ ડૂબી જાય, જ્યાં $\rho=$ પદાર્થની ધનતા, $\rho_{0}=$ પ્રવાહીની ધનતા

$(2)$ $\rho=\rho_{0}$ હોય, તો પદાર્થ પ્રવાહીમાં કોઈ પણ ઉંડાઈએ સમતોલનમાં રહે છે.

$(3)$ $\rho<\rho_{0}$ હોય, તો પદાર્થ પ્રવાહીની સપાટી પર તરે છે. આ સમયે પદાર્થનો પ્રવાહીની સપાટીની બહાર દેખાતાં ભાગનું

કદ $V^{\prime}=V\left(1-\frac{\rho}{\rho_{0}}\right)$ જયાં $V=$ પદાર્થનું કદ