U-आकार नलिका: 9 सेंटीमीटर पानी का स्तंभ और 0.6 घनत्व वाला तरल

U-आकार नलिका के बाएँ हाथ में पानी है जिसका स्तंभ ऊँचाई 9 सेंटीमीटर है; दाएँ हाथ में एक अन्य तरल है जिसका घनत्व 0.6 ग्राम/सेमी³ है (पानी का घनत्व 1.0 ग्राम/सेमी³ है)। स्थिर होने पर दाएँ हाथ में तरल स्तंभ की ऊँचाई कितनी होगी? दोनों तरल सतहों के बीच ऊँचाई का अंतर क्या है?

चरण-दर-चरण हल

1. ρ_जल·h_जल = ρ_तेल·h_तेल (समान स्तर पर दाब समान है)
   संयुक्त पात्रों में, समान तरल के लिए एक ही स्तर पर दाब समान होता है।
2. h_तेल = ρ_पानी·h_पानी/ρ_तेल = 1×9/0.6 = 15
   घनत्व जितना कम होगा, संतुलन के लिए आवश्यक द्रव स्तंभ उतना ही ऊँचा होगा
3. Δh = |h_तेल − h_पानी| = 6 सेमी
   दोनों तरफ के द्रव स्तरों के बीच ऊँचाई का अंतर

यह क्यों काम करता है

दोनों हाथों के तल पर एक ही क्षैतिज स्तर पर दाब समान होता है, इसलिए ρ_pani × h_pani = ρ_taral × h_taral। कम घनत्व वाला तरल अधिक ऊँचा स्तंभ बनाता है और दोनों सतहों के बीच का ऊँचाई अंतर दो स्तंभों की ऊँचाइयों के अंतर के बराबर होता है।

सामान्य गलतियाँ

• 9 सेंटीमीटर को 0.6 से गुणा करके 5.4 सेंटीमीटर निकालना।
• यह समझना कि तरल स्तंभ ऊँचा होने का मतलब तल पर अधिक दाब है।

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