एक बंद पैकेट का आयतन 1 लीटर और द्रव्यमान 800 ग्राम है। पैकेट को पहले 1 g cm⁻³ घनत्व वाले जल में और फिर 1.5 g cm⁻³ घनत्व वाले एक अन्य द्रव B में रखा जाता है। तब निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सत्य है?

सही उत्तर है A, पैकेट जल और द्रव B दोनों में तैरेगा। पैकेट का घनत्व 800 ग्राम को 1,000 घन सेमी से भाग देने पर 0.8 ग्राम/घन सेमी आता है, जो दोनों द्रवों के घनत्व से कम है।

कोई वस्तु द्रव में तब तैरती है जब उसका औसत घनत्व द्रव के घनत्व से कम हो, और अधिक होने पर डूब जाती है। यह आर्किमिडीज़ के सिद्धांत से निकलता है: द्रव में रखी वस्तु पर ऊपर की ओर उतना बल लगता है जितना उसके द्वारा हटाए गए द्रव का भार है। पूरा डूबने पर पैकेट 1,000 ग्राम जल हटाता, जो उसके अपने 800 ग्राम से अधिक है, इसलिए वह ऊपर आकर लगभग 80% आयतन डुबोए तैरता है। 1.5 ग्राम/घन सेमी घनत्व वाले द्रव B में यह और ऊपर, केवल लगभग 53% डूबकर तैरता है। समान आयतन के लिए सघन द्रव हमेशा अधिक उत्प्लावन बल देता है।

B गलत है, क्योंकि पैकेट दोनों द्रवों के समान आयतन से हल्का है, इसलिए डूब नहीं सकता। C गलत है, क्योंकि यह जल में भी तैरता है। D गलत है, क्योंकि सघन द्रव और अधिक ऊपर धकेलता है, इसलिए जो पैकेट जल में तैरे वह द्रव B में भी तैरेगा।

Exam tip: वस्तु का घनत्व द्रव से कम = तैरती है; डूबा हुआ भाग = वस्तु का घनत्व ÷ द्रव का घनत्व।