আপনি একটা আলপিন পানিতে ভাসিয়ে দিন। এটা ডুবে যাবে। কিন্তু কেন? অনেকেই বলবেন, এটা লোহা দিয়ে তৈরি, তাই পানিতে ডুবে যাবে। লোহার তৈরি জিনিস যদি পানিতে ডুবে যায়, তবে লোহার তৈরি জাহাজ কেন ডুবে না? প্রশ্নে আটকে গেলেন তো? আজকে তাই আমি এই বিষয় নিয়েই আলোচনা করব। জাহাজ লোহার তৈরি হলেও এটি পানিতে ডুবে না কেন- তা বিজ্ঞানের ব্যাখ্যা দিয়ে আলোচনা করা হবে। তো দেড়ি না করে চলুন শুরু করা যাক।

১. পানিতে কারা ভাসে?

প্রথমে আসি পানিতে কারা ভাসে, তা নিয়ে। আমরা পানির ঘনত্ব নিশ্চয়ই জানি। বিশুদ্ধ পানির ঘনত্ব ১০০০ কেজি পার মিটার কিউব। তো এই যে ঘনত্ব, এটা জেনে আমাদের কি লাভ? লাভ আছে। পানিতে কোনো কিছু ভাসবে না ডুববে তা ঘনত্ব দিয়ে প্রাথমিকভাবে আলোচনা করা যাবে। মূলত প্লবতার উপর পানিতে ডুবা বা ভাসা নিয়ন্ত্রণ হয়।

তবে আমরা প্রথমে ঘনত্ব নিয়ে আলোচনা করি। আপনি যদি ১০০০ এর থেকে কম ঘনত্বের কোনো বস্তুকে পানিতে রাখেন, তবে সেটা পানিতে ডুববে না। পানির উপরেই ভেসে থাকবে। আর যদি পানির ঘনত্বের সমান ঘনত্ব বিশিষ্ট কোনো বস্তুকে পানিতে রাখি, তবে বস্তুটি পানির যেখানেই রাখা হোক না কেন, সেখানেই বস্তুটি থেকে যাবে, ডুববেও না ভাসবেও না। তবে যদি কোনো বস্তুর ঘনত্ব ১০০০ এর চেয়ে বেশি হয়, তবে বস্তুটি ডুবে যাবে।

২. প্লবতা কী?

তো লোহার ঘনত্ব ১০০০ এর চেয়ে বেশি হওয়ায়, সেটা স্বভাবতই ডুবে যাওয়ার কথা। লোহার তৈরি আলপিনের ক্ষেত্রে আমরা সেটা দেখতে পাই। সেই আলপিন পানিতে ডুবে যায়। কিন্তু, ওই একই ঘনত্বের জাহাজ কেন না ডুবে ভেসে থাকে?

এখানেই আসে প্লবতার খেলা। প্লবতা কী? কোনো বস্তু পানিতে থাকাকালীন সময়ে নিচের দিকে তার ওজনের সমান বল প্রয়োগ করে। পানিও তেমনই উপরের দিকে একটা ঊর্ধ্বমূখী বল প্রয়োগ করে। পানির এই ঊর্ধ্বমুখী বলটিই হলো প্লবতা।
প্লবতার কারণেই মূলত এই ডুবা বা ভাসা নিয়ন্ত্রণ হয়। কিন্তু কেমন করে? চলুন দেখে নিই।

আপনি একটা জাহাজে চড়লে ব্যাপারটা বুঝতে পারবেন। যখন জাহাজ চলা শুরু করে, তখন দেখবেন জাহাজের ২ পাশের পানি পিছন দিকে সরে যাচ্ছে। এই পানি সরাচ্ছে বলেই জাহাজ সামনে যাচ্ছে।

এক্ষেত্রে মনে রাখবেন ৩টি বিষয়। কোনো বস্তু পানিতে থাকাকালীন সময়ে সে যদি পানি সরাতে সক্ষম হয়, মানে তার জায়গা নেওয়ার জন্য পানিকে সরায়ে ফেলে, তবে সেই পানিটুকুকে অপসারিত পানি বলে। এই অপসারিত পানির ওজনই হবে বস্তুটির উপর ক্রিয়াশীল ঊর্ধ্বমুখী বল, যা প্লবতা নামে পরিচিত।

৩. প্লবতার কারণে পানিতে ডুবে যাওয়া

তো ৩টা বিষয়ের প্রথম বিষয়টা হচ্ছে পানিতে ডুবে যাওয়া। কোনো বস্তুর ওজন, যদি প্লবতা বা অপসারিত পানির ওজনের থেকে বেশি হয়, তবে বস্তুটি পানিতে ডুবে যাবে। কেননা, বস্তুটির ওজন নিচের দিকে ক্রিয়া করে। আর প্লবতা উপরের দিকে। যেহেতু বস্তুটি তার ওজনের সমপরিমাণ পানি সরাতে পারেনি, তাই নীট বল নিচের দিকে ক্রিয়া করবে। ফলে সে পানিতে ডুবে যাবে। লোহার তৈরি আলপিনের ক্ষেত্রে তা দেখা যায়।

৪. প্লবতার কারণে পানিতে যেকোনো স্থানেই বস্তু থেকে যাওয়া

দ্বিতীয় যে বিষয়টি রয়েছে তা হচ্ছে পানির যেকোনো স্থানে বস্তুটি থেকে যাবে। এটা তখন হবে, যখন বস্তুর ওজন আর অপসারিত পানির ওজন পরস্পর সমান হয়ে যাবে। এসময়, নিচের দিকে ক্রিয়াশীল বল আর উপরের দিকে ক্রিয়াশীল বল পরস্পর পরস্পরকে নাকচ করে দিবে। ফলে নীট বল শূন্য হবে। তাই বস্তুটি পানির যেখানেই রাখা হোক না কেন, সে ভাসবেও না ডুবেও যাবে না। সমুদ্রে সাবমেরিনে এই পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়।

৫. প্লবতার কারণে পানিতে ভেসে থাকা

শেষ বিষয়টা হচ্ছে পানিতে ভেসে থাকা। কোনো বস্তুর ওজন যদি এই প্লবতা বা অপসারিত পানির ওজনের থেকে কম হয়, তবে সে বস্তুটি পানিতে ভেসে থাকবে। কেননা, বস্তুর ওজন অপসারিত পানির ওজনের থেকে কম হওয়ায়, নীট বল উপরের দিকে ক্রিয়াশীল হবে। এক্ষেত্রে বস্তুটির ঠিক যে পরিমাণ ডুবে থাকলে, বস্তুর সমান ওজনের পানি অপসারণ হয়, ততটুকুই কেবল পানিতে ডুববে। আর বাকি অংশ পানির উপরেই ভেসে থাকবে। পানিতে চলন্ত জাহাজের ক্ষেত্রে আমরা এটি দেখতে পাই।

তাহলে নিশ্চয়ই বুঝতে পারছেন, কোনো কিছু পানিতে ডুববে না ভাসবে, তা ওই বস্তুটি কি দিয়ে তৈরি তা নিয়ে মাথা ঘামানো যাবে না। মাথা ঘামাতে হবে, ওই বস্তুটা পানিতে থাকাকালীন সময়ে কী পরিমাণ পানি অপসারণ করে তা নিয়ে। এককথায় প্লবতাই হলো বস্তুর পানিতে ভেসে থাকা বা ডুবে থাকার মূল কারণ।
আপনাদের কী মতামত?