उत्प्लावकता (Buoyancy) क्या है?

$8$ सापेक्ष घनत्व वाले पदार्थ के एक गोले में एक संकेंद्रित गोलाकार गुहा है और यह पानी में डूब जाता है। यदि गोले की त्रिज्या $2 \ cm$ है,तो गुहा का आयतन क्या होगा?

ग्रेनाइट का एक टुकड़ा बीकर में रखे पारे (मर्करी) और पानी के अंतरापृष्ठ पर तैर रहा है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। यदि ग्रेनाइट, पानी और पारे का घनत्व क्रमशः $\rho, \rho_1$ और $\rho_2$ है, तो पानी में ग्रेनाइट के आयतन और पारे में ग्रेनाइट के आयतन का अनुपात क्या है?

एक गर्म हवा का गुब्बारा कुछ यात्रियों और $1 kg$ द्रव्यमान वाली कुछ रेत की थैलियों को ले जा रहा है,जिससे इसका कुल द्रव्यमान $480 kg$ हो जाता है। गुब्बारे को उत्प्लावकता प्रदान करने वाला इसका प्रभावी आयतन $V$ है। गुब्बारा $100 m$ की संतुलन ऊँचाई पर तैर रहा है। जब $N$ संख्या में रेत की थैलियाँ बाहर फेंक दी जाती हैं,तो गुब्बारा $150 m$ की नई संतुलन ऊँचाई पर पहुँच जाता है और इसका आयतन $V$ अपरिवर्तित रहता है। यदि जमीन से ऊँचाई $h$ के साथ हवा के घनत्व में परिवर्तन $\rho(h) = \rho_0 e^{-\frac{h}{h_0}}$ है,जहाँ $\rho_0 = 1.25 kg m^{-3}$ और $h_0 = 6000 m$ है,तो $N$ का मान ज्ञात कीजिए।

जब एक ब्लॉक को हवा में स्प्रिंग बैलेंस से लटकाया जाता है,तो उसका पाठ्यांक $60 \, N$ होता है। जब ब्लॉक को पानी में डुबोया जाता है,तो यह पाठ्यांक बदलकर $40 \, N$ हो जाता है। अतः ब्लॉक का विशिष्ट गुरुत्व (specific gravity) ............ होना चाहिए।

$R$ त्रिज्या और $\rho$ घनत्व वाला एक ठोस गोला $k$ बल नियतांक वाली स्प्रिंग के एक सिरे से जुड़ा है। स्प्रिंग का दूसरा सिरा $R$ त्रिज्या और $3\rho$ घनत्व वाले एक अन्य ठोस गोले से जुड़ा है। पूरी व्यवस्था को $2\rho$ घनत्व वाले द्रव में रखा जाता है और संतुलन प्राप्त करने दिया जाता है। सही कथन है/हैं:
$(A)$ स्प्रिंग का कुल विस्तार $\frac{4 \pi R^3 \rho g}{3 k}$ है।
$(B)$ स्प्रिंग का कुल विस्तार $\frac{8 \pi R^3 \rho g}{3 k}$ है।
$(C)$ हल्का गोला आंशिक रूप से डूबा हुआ है।
$(D)$ हल्का गोला पूरी तरह से डूबा हुआ है।