കൂട്ടുകാര്‍ കടലാസു തോണികള്‍ നിര്‍മിച്ച് വെള്ളത്തില്‍ ഒഴുക്കാറില്ലേ. വെള്ളത്തില്‍ അവ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ടോ. പ്രതല ബലമാണ് ഇതിന് പിന്നിലുള്ള പ്രതിഭാസം. പ്രതല ബലം അടങ്ങുന്ന ദ്രവ ബലത്തെ കുറിച്ച് കൂടുതലായി വായിക്കാം.

പ്രതല ബലം (സര്‍ഫേസ് ടെന്‍ഷന്‍)

ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള സദൃശ തന്മാത്രകള്‍ വശങ്ങളിലേക്കും ഉള്ളിലേക്കും ആകര്‍ഷിക്കപ്പെടുന്നതിനാല്‍ ഉപരിതലം വലിച്ചു കെട്ടിയ പാട പോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു, ഇതിന് കാരണമായ ബലമാണ് പ്രതലബലം. ദ്രാവക തന്മാത്രകള്‍ തമ്മിലുള്ള ആകര്‍ഷണ വികര്‍ഷണങ്ങളാണ് പ്രതലബലത്തിന് കാരണം. ഇതുമൂലം ദ്രാവക പ്രതലത്തിന്റെ വിസ്തീര്‍ണം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ രീതിയിലാക്കി മാറ്റപ്പെടുന്നു.

പ്ലവക്ഷമ ബലം (ബോയന്റ് ഫോഴ്‌സ്)

കിണറില്‍ നിന്നു വെള്ളം കോരുന്ന സമയത്ത് തൊട്ടി വെള്ളത്തിനടിയിലായിരിക്കുമ്പോള്‍ ഭാരക്കുറവ് അനുഭവപ്പെടാറില്ലേ. ഉപരി തലത്തില്‍ എത്തിയാലോ ഭാരം കൂടും. ഇതിന് കാരണം എന്താണെന്ന് അറിയുമോ? ഒരു വസ്തു പൂര്‍ണമായോ ഭാഗികമായോ ദ്രാവകത്തില്‍ മുങ്ങിക്കിടക്കുമ്പോള്‍ പ്രസ്തുത വസ്തുവിന്റെ മേല്‍ ദ്രാവകം മുകളിലേക്ക് തള്ളാന്‍ ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന് അപ്ത്രസ്റ്റ് എന്നാണ് പേര്. ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഈ സവിശേഷതയാണ് പ്ലവക്ഷമത. അതുകൊണ്ട് തന്നെ നമുക്ക് ഈ ബലത്തെ പ്ലവക്ഷമ ബലം എന്ന് വിളിക്കാം. എല്ലാ ദ്രാവകങ്ങളും പ്ലവക്ഷമത പ്രകടമാക്കുന്നുണ്ട്.
ഈ സമയത്ത് വസ്തുവിനെ താഴേക്ക് വലിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകര്‍ഷണവും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നുണ്ട്.

ആര്‍ക്കമെഡീസും തത്വവും

ഹെയ്‌റോ രാജാവിന്റെ കിരീടത്തില്‍ മായമുണ്ടോ എന്നു പരിശോധിക്കാനുള്ള ഉപായം തേടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയായിരുന്നു ആര്‍ക്കമെഡീസ്. കുളിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനിടയിലാണ് അദ്ദേഹത്തിന് വെളിപാടുണ്ടായത്. അദ്ദേഹം മുങ്ങിക്കിടന്നിരുന്ന കുളിത്തൊട്ടിയില്‍ നിന്നു പുറത്തുപോയ ജലമാണ് ആ വലിയൊരു സത്യം വെളുപ്പെടുത്തിയത്. ഉടന്‍ സ്ഥല കാലം മറന്ന് അദ്ദേഹം യൂറേക്കാ(കണ്ടെത്തി) എന്ന് വിളിച്ചു തെരുവില്‍ കൂടി ഓടി എന്നാണ് കഥ. ആര്‍ക്കമെഡീസ് കണ്ടുപിടിച്ച തത്വം ഇതായിരുന്നു.
ഒരു വസ്തു ഭാഗികമായോ പൂര്‍ണമായോ ഒരു ദ്രവത്തില്‍ മുങ്ങിയിരിക്കുമ്പോള്‍ അതില്‍ അനുഭവപ്പെടുന്ന പ്ലവക്ഷമ ബലം വസ്തു ആദേശം ചെയ്യുന്ന ദ്രവഭാരത്തിന് തുല്യമായിരിക്കും. ഒരു വസ്തു ദ്രാവകത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കുമ്പോള്‍ വസ്തുവിന്റെ ഭാഗവും വസ്തു ആദേശം ചെയ്യുന്ന ദ്രവത്തിന്റെ ഭാരവും തുല്യമായിരിക്കുമെന്നാണ് പ്ലവന തത്വം പറയുന്നത്.
ഒരു വസ്തു ദ്രാവകത്തില്‍ മുങ്ങിക്കിടക്കുമ്പോള്‍ ഒരേ സമയം രണ്ട് വിധത്തിലുള്ള ബലമാണ് പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്. ഒന്ന് താഴോട്ട് വലിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകര്‍ഷണബലം (ഭാരം) മറ്റൊന്ന് ദ്രാവകം മുകളിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കുന്ന പ്ലവക്ഷമ ബലം. ഈ രണ്ടു ബലങ്ങളില്‍ ഏത് ബലമാണോ കൂടുതല്‍ അതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും വസ്തു പൊങ്ങുന്നതും മുങ്ങുന്നതും. അതായത് മുകളിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന പ്ലവക്ഷമ ബലം വസ്തുവിന്റെ ഭാരത്തേക്കാള്‍ കൂടുതലാണെങ്കില്‍ വസ്തു ജലോപരിതലത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കും.

കപ്പലുകള്‍ ജലത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നതിന് പിന്നില്‍

ഇരുമ്പ് കഷ്ണങ്ങള്‍ ജലത്തില്‍ മുങ്ങിത്താഴുമെങ്കിലും ഇരുമ്പ് കൊണ്ട് നിര്‍മിച്ച കപ്പലുകള്‍ ജലത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കാറുണ്ടല്ലോ. കപ്പല്‍ നിര്‍മാണത്തിന് ഉപയോഗിച്ച ഇരുമ്പിന്റെ വ്യാപ്തത്തേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ വ്യാപ്തം ജലത്തെ അവയ്ക്ക് ആദേശം ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കുന്നത് കൊണ്ടാണ് ജലത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നത്. കപ്പലിനുള്ളിലെ പൊള്ളയായ ഭാഗം മാസ് വര്‍ധിക്കാതെ വ്യാപ്തം വര്‍ധിക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നു. ഇതുമൂലം കപ്പലില്‍ ഭാരം കയറ്റിയാലും ആകെ ഭാരത്തിന് തുല്യമായ ഭാരം ആദേശം ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കും. എന്നാല്‍ ഇരുമ്പ് കഷ്ണത്തില്‍ പൊള്ളയായ സ്ഥലം ഇല്ലാത്തതിനാല്‍ അതിന്റെ ഭാരത്തേക്കാള്‍ കുറവ് ജലത്തെ മാത്രമേ ആദേശം ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കുകയുള്ളൂ.

ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത

മണ്ണെണ്ണ ജലത്തിന് മുകളില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്ന കാര്യം കൂട്ടുകാര്‍ കണ്ടിരിക്കുമല്ലോ. ഇതിന് കാരണം ജലത്തേക്കാള്‍ സാന്ദ്രത മണ്ണെണ്ണക്ക് കുറവായതിനാലാണ്. ഒരു ദ്രാവകത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത അളക്കാന്‍ ഹൈഡ്രോ മീറ്ററാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ദ്രാവകത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്ന ഒരു വസ്തു ദ്രാവകത്തില്‍ താഴുന്ന അളവില്‍ ആ വസ്തുവിന്റെ സാന്ദ്രതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഹൈഡ്രോ മീറ്ററിന്റെ പ്രവര്‍ത്തന തത്വം. ഒരു വസ്തുവിന്റെ സാന്ദ്രതയും ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന അനുപാത സംഖ്യയാണ് ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത. മണ്ണെണ്ണയുടെ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത ലഭിക്കാന്‍ ജലത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രതയുമായി ഹരിച്ചാല്‍ മതി.

പാസ്‌കലിന്റെ നിയമം

ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ബ്ലെയ്‌സ് പാസ്‌കല്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതാണ് പാസ്‌കല്‍ നിയമം. ഒരു സംവൃത വ്യൂഹത്തില്‍ ഉള്‍പ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഏതെങ്കിലും ഭാഗത്ത് പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന മര്‍ദം പ്രസ്തുത ദ്രാവകത്തില്‍ എല്ലായിടത്തും ഒരു പോലെയായിരിക്കും അനുഭവപ്പെടുക.

കേശികത്വം
ഒരു നേര്‍ത്ത കുഴലിലൂടെയോ സൂക്ഷ്മ സുഷിരങ്ങളിലൂടെയോ ഉള്ള ദ്രാവകങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക ഉയര്‍ച്ചയോ താഴ്ചയോ ആണ് കേശികത്വം. മണ്ണെണ്ണ വിളക്കുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം കേശികത്വം മൂലമാണ്.

ദ്രാവക മര്‍ദം
ദ്രാവകങ്ങള്‍ എല്ലാ ഭാഗത്തേക്കും മര്‍ദം പ്രയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ജലത്തിന്റെ ആഴം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ദ്രാവക മര്‍ദവും കൂടുന്നു. അണക്കെട്ടുകളുടെ അടിഭാഗം കനം കൂട്ടി നിര്‍മിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയുള്ള മര്‍ദത്തെ ചെറുക്കാനാണ്.