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प्रश्न
1.0 m2 क्षेत्रफल के वर्गाकार आधार वाले किसी टैंक को बीच में ऊर्ध्वाधर विभाजक दीवार द्वारा दो भागों में बाँटा गया है। विभाजक दीवार के नीचे 20 cm2 क्षेत्रफल का कब्जेदार दरवाजा है। टैंक का एक भाग जल से भरा है तथा दूसरा भाग 1.7 आपेक्षिक घनत्व के अम्ल से भरा है। दोनों भाग 4.0 m ऊँचाई तक भरे गए हैं। दरवाजे को बंद रखने के लिए आवश्यक बल परिकलित कीजिए।
उत्तर
दरवाजे को बंद रखने के लिए आवश्यक बल
F = विभाजक दीवार के दोनों ओर का दाबांतर × दरवाजे का क्षेत्रफल
= (अम्ल स्तंभ का दाब – जल स्तंभ का दाब) × A
= (h . ρअम्ल × g - h × ρजल × g) × A
या F = h . ρजल g `[ρ_"अम्ल"/ρ_"जल" - 1]` A
परन्तु यहाँ ρअम्ल/ρजल अम्ल का आपेक्षिक घनत्व = 107; g = 9.8 m/s2
h = 4.0 m, ρजल = 103 kg - m-3
तथा A = 20 cm2 = 20 × 10-4 m2
∴ F = 4.0 m × 103 kg - m-3 × 9.8 m/s2 [1.7 - 1] × 20 × 10-4 m2
= 54.88 N
= 55 N
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