एक लकड़ी का गुटका, जिसके ऊपर एक सिक्का रखा है | vedclass

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Question

(D) प्रारंभ में, गुटका और सिक्का एक साथ तैरते हैं। कुल भार $W = (M_{block} + m_{coin})g$ है। आर्किमिडीज के सिद्धांत के अनुसार, उत्प्लावन बल कुल भार के

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$l$ और $h$ दोनों घटते हैं

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(D) प्रारंभ में, गुटका और सिक्का एक साथ तैरते हैं। कुल भार $W = (M_{block} + m_{coin})g$ है। आर्किमिडीज के सिद्धांत के अनुसार, उत्प्लावन बल कुल भार के बराबर होता है, इसलिए विस्थापित पानी का आयतन $V_{displaced} = (M_{block} + m_{coin}) / \rho_{water}$ है।जब सिक्का पानी में गिर जाता है, तो वह नीचे बैठ जाता है। गुटका अब केवल अपना स्वयं का भार $M_{block}g$ संभालता है। गुटके द्वारा विस्थापित पानी का नया आयतन $V'_{block} = M_{block} / \rho_{water}$ है।सिक्का, जो अब नीचे है, अपने स्वयं के आयतन के बराबर पानी विस्थापित करता है, $V_{coin} = m_{coin} / \rho_{coin}$।चूंकि सिक्के का घनत्व $\rho_{coin}$ पानी के घनत्व $\rho_{water}$ से बहुत अधिक है, इसलिए जब सिक्का डूब जाता है तो उसके द्वारा विस्थापित पानी का आयतन $(m_{coin} / \rho_{coin})$ उस आयतन से कम होता है जो उसने गुटके पर तैरते समय विस्थापित किया था $(m_{coin} / \rho_{water})$।इसलिए, विस्थापित पानी का कुल आयतन कम हो जाता है, जिससे पानी का स्तर $h$ घट जाता है।चूंकि गुटका अब कम भार संभाल रहा है, इसलिए यह ऊपर उठता है, जिसका अर्थ है कि गुटके की डूबी हुई गहराई $l$ घट जाती है।

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