`1.0m^(2)` क्षेत्रफल के वर्गाकार आधार वाले किसी टैंक को बीच में ऊर्ध्वाधर विभाजक दीवार द्वारा दो भागों में बाँटा गया है। विभाजक दीवार में नीचे `20cm^(2)` 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 है। दरवाजे को बंद रखने के आवश्यक बल परिकलित कीजिए।

Explanation

पानी वाले उपखण्ड कक्ष के लिए-
`h_(1)=4m`
`rho_(1)=10^(3)kg//m^(3)`

यदि पेंदी पर स्थित दरवाजे पर पानी द्वारा लगाने वाला दाब `P_(1)` हो तब
`P_(1)=h_(1)rho_(1)g`
`=4xx10^(3)xx9.8=3.92xx10^(4)Pa`
अम्ल वाले उपखण्ड कक्ष के लिए
`h_(2)=4.0mrho_(2)=1.7xx10^(3)kg//m^(3)`
`:'` तेजाब का आपेक्षिक घनत्व `=1.7xx10^(3)kg//m^(3)`
यदि पेंदी पर लगे दरवाजे पर अम्ल का दाब `P_(2)` हो तब
`P_(2)=h_(2)rho_(2)g`
`=4.0xx1.7xx10^(3)xx9.8`
`=6.664xx10^(4)Pa`
`:.` दोनों दाबो का अंतर `=P_(2)-P_(1)`
`DeltaP=6.664xx10^(4)-3.92xx10^(4)`
`DeltaP=(6.664-3.92)xx10^(4)`
`DeltaP=2.774xx10^(4)Pa`
दरवाजे का क्षेत्रफल `A=20cm^(2)`
`A=20xx10^(-4)m^(2)`
`:.` दरवाजे पर बल =दाबांतर `xx` क्षेत्रफल
`=DeltaPxxA`
`=(2.774xx10^(4))xx(20xx10^(-4))`
`=54.88N~=55N`
पानी वाले उपखण्ड से तेजाब वाले उपखण्ड की ओर 55N क्षैतिज बल लगाकर दरवाजे को बंद किया जा सकता है।