कुतूहल: जहाज कसं तरंगतं?

हे समजून घेण्यासाठी वस्तू पाण्यात सोडली की त्यावर कोणती बले काम करतात ते समजून घेऊ या. प्रत्येक वस्तूवर खालच्या दिशेने गुरुत्वाकर्षणाच्या माध्यमातून ‘गुरुत्वीय बल’ काम करतं. आपल्या सर्वांचा अनुभव आहे की आपण कोणतीही वस्तू पाण्यात बुडवण्याचा प्रयत्न केला की त्या वस्तूला पाणी वरच्या दिशेने ढकलतं. या बलाला ‘उत्प्लावी बल’ असं म्हणतात. उत्प्लावी बलापेक्षा गुरुत्वीय बल अधिक असेल तर साहजिकच ती वस्तू बुडते. पण जर उत्प्लावी बलापेक्षा गुरुत्वीय बल कमी असेल तर ती वस्तू पाण्यावर तरंगते. आता प्रश्न येतो तो कोणत्या वस्तूवर किती उत्प्लावी बल काम करतं?

याचं उत्तर आर्किमिडीज या ग्रीक शास्त्रज्ञानं दिलं. त्यानं असा शोध लावला की जेव्हा कोणतीही वस्तू पाण्यात किंवा इतर प्रवाही पदार्थांत सोडली जाते तेव्हा ती वस्तू ठरावीक आकारमानाचं पाणी विस्थापित करते. त्या विस्थापित झालेल्या पाण्याच्या वजनाइतकं उत्प्लावी बल त्या वस्तूवर वरच्या दिशेने काम करतं.

यावरून असं लक्षात आलं की जहाजाला असा आकार द्यावा की ज्यामुळे ते विपुल प्रमाणात पाणी विस्थापित करेल. परिणामी जहाजावर काम करणारं उत्प्लावी बल त्यावर काम करणार्‍या गुरुत्वीय बलापेक्षा अधिक होईल आणि त्यामुळे जहाज पाण्यावर तरंगेल. म्हणून जहाजाचा खालचा भाग खोल व पसरट बनवला जातो. या विशिष्ट आकारामुळे ते खूप पाणी विस्थापित करतं आणि त्यामुळे जहाजाला तरंगणं शक्य होतं.

रिकाम्या जहाजात जेव्हा प्रवासी चढतात किंवा मालवाहू जहाजात जेव्हा सामान चढवलं जातं तेव्हा त्या जहाजाचं वजन वाढतं आणि ते पाण्यात अधिक प्रमाणात बुडतं. असं करताना जहाज पूर्ण बुडू नये म्हणून जहाजावर एक खूण असते. त्याला ‘प्लिमसोल रेषा’ असं नाव आहे. याची

खबरदारी घेतली जाते की जहाज भरत असताना ही रेषा कायम पाण्याच्या पातळीच्या वर दिसेल. कारण जर ही रेषा पाण्याखाली गेली तर उत्प्लावी बल व गुरुत्वीय बल याचा समतोल बिघडतो आणि जहाज बुडतं.

– सुधा सोमणी , मराठी विज्ञान परिषद

ईमेल : office@mavipa.org

संकेतस्थळ : http://www.mavipa.org