ද්‍රව පීඩනය

ඝන ද්‍රව්‍ය නිසා පමණක් නොව ද්‍රව නිසා ද පීඩන හට ගනී. ඝන වස්තුවක් මේසයක් මත තැබූ විට මේසය මත පීඩනයක් ඇති වන්නේ වස්තුවේ බර නිසා මේසය මත ඇති වන බලය, වස්තුව සහ මේසය ස්පර්ශ වන ප්‍රදේශය පුරා පැතිරී යාම නිසා ය. මෙලෙස ම, ද්‍රවයක් අඩංගු භාජනයක පතුල මත පීඩනයක් ඇති වන්නේ ද්‍රවයේ බර නිසා භාජනයේ පතුල මත ඇති වන බලය පතුලේ වර්ගඵලය පුරා පැතිරී යාමෙන් ය. භාජනයකට ද්‍රවයක් දැමූ විට ද්‍රවයේ බර නිසා පීඩනයක් ඇතිවන්නේ භාජනයේ පතුල මත පමණක් නොවේ. එහි බිත්ති මත ද පීඩනයක් ඇති වෙයි. මේ හැරෙන්නට ද්‍රව පීඩනයේ තවත් වැදගත් ලක්ෂණ කිහිපයක් ඇත. දැන් අපි එම ලක්ෂණ පිළිබඳ විමසා බලමු.

පොලිතීන් උරයක වටේ තැනින් තැන සිදුරු සාදා එයට ජලය පුරවා 15.1 රූපයේ පෙන්වා ඇති ආකාරයට අල්ලාගෙන සිටින විට ඔබට කුමක් නිරීක්ෂණය කළ හැකි ද? සෑම සිදුරකින් ම ජලය පිට වී යන බව ඔබට දැකගත හැකි වනු ඇත. මේ එක් එක් සිදුර පවතින්නේ උරයේ එක් එක් පැතිවල වේ. මේ සෑම සිදුරකින් ම ජලය පිටවන්නේ එම සිදුරු පිහිටි තැන්වල පවතින ජල පීඩනය නිසා ය. මේ පරීක්ෂණයෙන් ඔබට පෙනෙන්නේ ද්‍රව නිසා හට ගන්නා පීඩනය සෑම දිශාවකට ම බලපාන බව යි.

සෙන්ටිමීටර 25ක් පමණ උස ප්ලාස්ටික් බෝතලයක පහළින්, සම මට්ටමින්, සිදුරු කිහිපයක් විද එයට ජලය පුරවන්න. එවිට 15.2 රූපයේ පරිදි ජලය නිකුත් වන බව ඔබට පෙනෙනු ඇත. සිදුරු සියල්ලෙන් ම නිකුත් වන ජලය එකම තිරස් දුරක් ගමන් කරන බව ද ඔබ දකිනු ඇත. එසේ වන්නේ ද්‍රවයක එක ම මට්ටමේ දී පවතින පීඩනය සමාන නිසා ය.

දැන් අපි බඳුනක ඇති ජල කඳේ උස පීඩනය කෙරෙහි බලපාන අන්දම සොයා බලමු. ඉහත භාවිත කළ ප්‍රමාණයේ ම වෙනත් ප්ලාස්ටික් බෝතලයක් ගෙන එහි දළ වශයෙන් සමාන පරතරයක් ඇතිව ඉහළ සිට පහළට සිදුරු පෙළක් සාදා, ජලය පුරවන්න. ජලය පුරවා ගත් බෝතලය 15.3 රූපයේ පරිදි පොළව මට්ටමේ සිට තරමක් ඉහළින් පිහිටන සේ තබා ගෙන ජල පහර නිකුත් වන ආකාරය නිරීක්ෂණය කරන්න.

ඉහළ සිදුරුවලින් ජලය විදින වේගයට වඩා වැඩි වේගයකින් පහළ සිදුරුවලින් ජලය විදින බව ඔබට පෙනෙනු ඇත. සිදුරකින් ජලය වේගයෙන් නිකුත් වන්නේ සිදුර අසල වැඩි පීඩනයක් ඇති විටය. ඒ අනුව, ද්‍රවයක ගැඹුර වැඩි වන විට පීඩනය වැඩි වන බවත්, ගැඹුර අඩු ස්ථානයක දී ද්‍රව පීඩනය අඩු බවත් මින් පැහැදිලි වේ. ද්‍රව පීඩනය, ද්‍රව කඳේ හැඩය මත වෙනස් වන ආකාරය සොයා බැලීමට ක්‍රියාකාරකම 15.1හි නිරත වෙමු.

සෑම නළයක ම ද්‍රව කඳේ සිරස් උස සමාන බව ඔබට පෙනෙනු ඇත. ද්‍රවයක එකම මට්ටමේ ඇති ලක්‍ෂ්‍යවල පීඩන සමාන බව අපි ඉහත ක්‍රියාකාරකම්වල දී දුටුවෙමු. ඒ අනුව, ඡඪක්‍ නළයට අනෙක් නළ සවි කර ඇති ස්ථාන සියල්ලේ පීඩන සමාන විය යුතු ය. සෑම නළයක ම ද්‍රව මට්ටම සමාන වීමෙන් පෙනෙන්නේ එම එක් එක් නළය සවි කර ඇති ස්ථානයේ පීඩනය රඳා පවතින්නේ එක් එක් නළය තුල ඇති ද්‍රව ප්‍රමාණය හෝ ද්‍රව කඳේ හැඩය මත නොව, ද්‍රව මට්ටම (ද්‍රව කඳේ උස) මත පමණක් බව ය. රූපයේ ැ නළය තුළ ඇති ද්‍රව ප්‍රමාණයට වඩා ් නළය තුළ ඇති ද්‍රව ප්‍රමාණය වැඩි ය. එම නළ දෙකෙහි ඇති ද්‍රව කඳන්වල හැඩ ද අසමාන ය. නමුත් ඒ දෙකෙහි ම මුල ඇති පීඩන සමාන ය.

අප මෙතෙක් ද්‍රව මගින් ඇති කරන පීඩනය පිළිබඳ ව කරන ලද අධ්‍යයනයට අනුව ද්‍රව පීඩනයට පහත දැක්වෙන ගුණාංග පවතී.
(i) ද්‍රවයක් තුළ යම් ස්ථානයක දී පීඩනය ඊට ඉහළින් ඇති ද්‍රව කඳේ උස මත රඳා පවතී. එනම් ද්‍රව කඳේ උස වැඩි වන විට පීඩනය වැඩි වන අතර උස අඩු වන විට
පීඩනය අඩුවේ.
(ii) ද්‍රවයේ සම මට්ටම්වල දී පීඩන සමාන වේ.
(iii) ද්‍රවය තුළ යම් ස්ථානයක දී ඕනෑම දිශාවකට පීඩනය එකම අගයක් ගනී.
(iv) ද්‍රව පීඩනය ද්‍රව කඳේ හැඩය මත රඳා නොපවතින අතර, ද්‍රව කඳේ සිරස් උස මත පමණක් රඳා පවතී.

භාජනයක ඇති ද්‍රව කඳේ උස ය නම් සහ ද්‍රවයේ ඝනත්වය ρ නම්, භාජනයේ පතුලේ ඒකක වර්ගඵලයකට ඉහළින් තිබෙන ද්‍රව කඳේ බර වන්නේ යρට ය. මෙම බර යෙදෙන්නේ ඒකක වර්ගයක් සහිත ප්‍රදේශයකට නිසා පතුලේ පීඩනය යρට වේ. මෙම ප්‍රතිඵලය සත්‍ය වන්නේ භාජනයක පතුලේ පීඩනය සඳහා පමණක් නොවේ. 15.5 රූපයේ පෙන්වා ඇති ආකාරයට, ද්‍රවයක් තුළ ඇති ඕනෑම ලක්ෂ්‍යයකට ඉහළින් ඇති ද්‍රව කඳේ උස ය නම් ද එම ලක්ෂ්‍යයේ පීඩනය ඡ නම් ද,