દબાણ અને પાસ્કલનો નિયમ (part 1)

આપણે તરલ વિશે માહિતી મેળવીએ આપણે તરલ વિશે થોડો ખ્યાલ જ હશે પરંતુ આપણે તેને કેમેસ્ટ્રી ના સંધરબ માં અથવા ફિઝિક્સ ના સંધરબ માં અથવા તમે જેને પણ અનુલક્ષી ને આ વીડિઓ ના આધારે જાણવા માંગો તેને તે રીતે સમજીએ તરલ એટલે એવું કંઈક જે પાત્ર નો આકાર ધારણ કરે છે આપણી પાસે આ પ્રમાણે એક કાચ નો ગોળો છે અને આ ગોળો પાણી વડે સંપૂર્ણ રીતે ભરાયેલો છે તે પાણી વડે સંપૂર્ણ રીતે ભરાયેલો છે આપણે શૂન્ય ગુરુત્વ પ્રવેગમાં છીએ તેમ સમજીએ આ કાચના ગોળા નો દરેક ધન મીટર અથવા ધન સેન્ટિમીટર પાણી વડે ભરાયેલો છે હવે ધારોકે આ કાચનો ગોળો નથી રબરનો ગોળો છે હું ગોળા ના આકાર ને બદલું અને તેના કદને ન બદલું મારે ગોળા ના આકાર ને બદલવો છે અને હવે તે કંઈક આ રીતે દેખાય છે તે કંઈક આ પ્રમાણે દેખાય છે આ રીતનો હોય છે જો તે કંઈક આ પ્રમાણે દેખાતો હોય તો પાણી પાત્ર ને આધારે તેનો આકાર બદલશે આ બાબત માં મારી પાસે લીલું પાણી છે જો તે ઓક્સિજન અથવા બીજો કોઈ વાયુ હોય તો પણ સમાન બાબત જ થાય તે પાત્ર ને ભરશે અને આ બાબત માં તે પાત્ર નો આકાર ધારણ કરશે અને આ બાબત માં તે પાત્ર નો નવો આકાર ધારણ કરશે આમ તરલ એટલે કે ફ્લુઇડ પાત્રનો આકાર ધારણ કરે છે પાત્રનો આકાર ધારણ કરે છે તરલ એ પાત્ર નો આકાર ધારણ કરે છે અને મેં તમને તેના બે ઉધારણ આપ્યા એક પ્રવાહી અને એક વાયુ એક પ્રવાહી અને બીજું વાયુ તે બે પ્રકારના તરલ છે બને પાત્ર નો આકાર ધારણ કરે છે હવે પ્રવાહી અને વાયુ વચ્ચે શું ફરક છે વાયુનું સંકોચન થઇ શકે વાયુનું સંકોચન થઇ શકે વાસ્તવમાં જો હું પાત્રનું કદ ઘટાડું તો વાયુ ની માત્રા માં વધારો થાય તમે તેને આ રીતે વિચારી શકો જ્યાંરે હું ફુગ્ગા માં હવા ભરું તો ફુગ્ગો દબાશે ત્યાં હવા છે અને અમુક બિંદુ આગળ હવા અને ફુગ્ગા ની ટોચ આગળ હવાનું દબાણ વધારે હશે પરંતુ તમે તેને દબાવી શકો જયારે પ્રવાહીનું સંકોચન તથુ નથી અહીં પ્રવાહીનું સંકોચન ન થાય આપણે કઈ રીતે જાણી શકીએ કે પ્રવાહી નું સંકોચન ન થાય તમે તે જ સમાન ફુગ્ગા ને પાણી વડે ભરાયેલો સમજી શકો જો તમે ફુગ્ગા ને દરેક બાજુથી દબાવો ધારોકે આપણી પાસે એક ફુગ્ગો છે જો તમે દરેક બાજુ થી તેને દબાવો આ ફુગ્ગા ને તમે ન બદલી શકો તમે કઈ પણ કરો તમે ફુગ્ગા નું કદ બદલી શકતા નથી એટલે કે તમે ચારેય બાજુથી ગમે તેટલું દબાણ લગાડો તો પણ તેનું કદ બદલાશે નહિ હવે જો ફુગ્ગા માં વાયુ ભરેલો હોય અને તમે ચારેય બાજુથી ફુગ્ગા પર દબાણ લગાડો તો તમે ફુગ્ગા ના કદને ઘટાડી શકો વાસ્તવમાં તમે તેને દબાવો છો અને આખું કદ ઘટી જાય છે તે આપણને પ્રવાહી અને વાયુ વચ્ચેનું તફાવત આપે છે વાયુ નું સંકોચન થાય છે જયારે પ્રવાહી નું તથુ નથી આપણે આગળ ભણીશું કે કઈ રીતે પ્રવાહી ને વાયુમાં વાયુ ને પ્રવાહીમાં અને પ્રવાહીને ઘન માં રૂપાંતર કરી શકાય પરંતુ આ ખુબજ અગત્યની વ્યાખ્યા છે હવે આપણે આગળ પ્રવાહી પર ધ્યાન આપીએ આપણે પ્રવાહીની ગતિને અથવા તરલ ની ગતિ ને સમજીએ તમે ફિઝિક્સ માં વિચિત્ર આકારનું પાત્ર જોયું જ હશે જે સૌ પ્રથમ આ સાંકડુ હોય છે આ રીતે આ પ્રમાણે સાંકડુ પછી આ રીતે u આકાર અને પછી આ રીતે પહોળું હોય છે કંઈક આ પ્રમાણે તે પાત્ર કંઈક આ પ્રમાણે દેખાય તમે આ પ્રકારનું પાત્ર ફિઝિક્સ માં જોયું હશે ધારો કે આ ખુલ્લા આકારનું શેત્રફ્ળ એ a1 છે અને આ ખુલ્લા આકારનું શેત્રફ્ળ એ a2 છે હવે તેને અમુક પ્રવાહી વડે ભરીએ આ પ્રવાહી ભૂરા રંગનું છે હું તેને અહીં આ પ્રમાણે ભરી રહી છું આપણે આ પાત્રને અમુક પ્રવાહી વડે ભરીએ જે કંઈક આ રીતનો દેખાશે હવે પ્રવાહીની મહત્વ પૂર્ણ ખાસીયત શું છે તેનું સંકોચન તથુ નથી આપણે કાર્ય વિશેની માહિતી ને આધારે એ જોઈએ કે પ્રવાહી માટે બળ અને દબાણ નો કોઈ નિયમ મેળવી શકાય કે નહી આપણે કાર્ય વિશે શું જાણીએ છીએ આપણે જાણીએ છીએ કે કાર્ય બરાબર બળ ગુણ્યાં અંતર આપણે કાર્યનો આંતરિક ઉપયોગ સમજી ગયા wi બરાબર w આઉટ w આઉટ તે આપણને ઉર્જા સરક્ષણ નું નિયમ આપે છે કારણકે તેમાં તથુ કાર્ય એ યંત્રમાં અંદર જતી ઉર્જા છે તેને જુલ માં મપાય છે અને વર્ક આઉટ એ યંત્ર માંથી બહાર આવતી ઉર્જા છે તેનો અર્થ એ થાય કે ઉર્જા ઉત્પન્ન તથી નથી કે તેનો નાશ તથો નથી તે માત્ર એક સ્વરૂપ માં બીજા સ્વરૂપ માં રૂપાંતર પામે છે હવે આપણે આ વ્યાખ્યા નો ઉપયોગ કરીને સમજીએ બળ ગુણ્યાં અંતર fi ગુણ્યાં di બરાબર fo ગુણ્યાં do ધારોકે આપણે આખી સપાટી પર અમુક બળ લગાડીએ છીએ ધારોકે આપણી પાસે પિસ્ટન છે કંઈક આ પ્રમાણે ધારોકે અહીં આપણી પાસે પિસ્ટન છે આપણે પિસ્ટન ને નીચેની તરફ ધક્કો મારીએ છીએ આપણે તેને નીચેની તરફ ધક્કો મારીએ છીએ એટલે કે તેના પર f1 બળ લગાડીએ છીએ તો ધારો કે તેનું અંતર d1 મળે તે તેની પ્રારંભિક સ્તિથી છે જયારે હું પિસ્ટન ને ધક્કો લગાવું તો તે અહીં મળે અને આ d1 છે પાણી અહીં છે પાણી ને d1 મીટર જેટલું ધક્કો લગાવે છે આ બાબત માં કાર્ય f1 ગુણ્યાં d1 થશે હવે હું તમને પ્રશ્ન પુછુ કે પાણી કેટલું સ્થનાંતરિત થયું શું તે કદ જેટલું હતું જો હું આખા કદને લઈને ધક્કો લગાવું તો કેટલું કદ સ્થનાંતરિત થાય અહીં કદ પ્રારંભિક કદ કે ઉ સ્થનાંતરિત કરું છુ અથવા કદ સ્થનાંતરિત થયુ છે તેના બરાબર આ અંતર થવું જોઈએ આ પ્રવાહી ભરેલું નળાકાર છે અને તે આ બિંદુ સુધી અંતર ગુણ્યાં શેત્રફ્ળ થાય હું ધારું છું કે તે બિંદુ આગળ તે અચળ છે અને પછી તે બદલાય છે તેથી પ્રારંભિક કદ બરાબર a1 ગુણ્યાં અંતર d1 આપણે જાણીએ છીએ કે પ્રવાહી કોઈક જગ્યાએ જાય છે અને આપણે પ્રવાહી વિશે શું જાણીએ છીએ તમે તેનું સંકોચન કરી શકો નહિ તમે તેનું કુલ કદ બદલી શકો નહિ તેથી તે આખું કદ કોઈ જગ્યાએ સ્થનાંતરિત થઇ જશે અને અહીં અમુક હદ સુધી પ્રવાહીનું સ્તર વધશે ધારો કે તે નવા સ્તર સુધી પહોંચે છે અહીં અંતર માં ફેરફાર થાય છે તે અહીં અમુક અંતર માં ફેરફાર કરે છે આપણે કઈ રીતે જાણી શકીએ કે અંતર શું મળે અહીં બદલાયેલું કદ કોઈ સ્થાન આગળ મળવું જોઈએ અહીં તે જ સમાન અણુઓ હશે નહિ પરંતુ તે અમુક પ્રવાહી ને અહીં સ્થનાંતરિત કરશે તે અહીં કરશે અહીં કરશે અને જ્યાં સુધી તેના ઉપર ધક્કો ન લાગે ત્યાં સુધી સ્થનાંતરિત કરશે તેથી જે કદ ને આપણે નીચેની તરફ ધક્કો લગાવીએ છીએ તેના મૂલ્ય જેટલું જ તે અહીં ઉપર જાય છે તેથી તે બને સમાન થશે આમ કદ માં તથો ફેરફાર અથવા કેટલું કદ બદલાય છે અહીં અંતિમ કદ બરાબર અંતર ગુણ્યાં આ મોટું શેત્રફ્ળ એટલે કે ગુણ્યાં આ a2 આપણે જાણીએ છીએ કે વાયુ નું સંકોચન તથુ નથી માટે આ કદ એ આ કદને સમાન થશે અને આપણે એ પણ જાણીએ છીએ કે આ બને રાશિઓ એક બીજાને સમાન થાય તેથી શેત્રફ્ળ 1 ગુણ્યાં અંતર 1 બરાબર શેત્રફ્ળ 2 ગુણ્યાં અંતર 2 અંદરની તરફ લાગતું બળ ગુણ્યાં કપાતું અંતર એ બહારની તરફ મળતું બળ ગુણ્યાં અંતર ને સમાન થાય