খ্রিষ্টপূর্ব তৃতীয় শতাব্দীতে, গ্রিক গণিতবিদ ও পদার্থ বিজ্ঞানী আর্কিমিডিস আবিষ্কার করেন যে, কোনো বস্তুকে তরল অথবা বায়বীয় পদার্থে আংশিক বা সম্পূর্ণ ডুবালে বস্তুটি কিছু ওজন হারায় বলে মনে হয়। এই হারানো ওজন বস্তুটির দ্বারা অপসারিত তরল বা বায়বীয় পদার্থের ওজনের সমান। এটিকে আর্কিমিডিসের নীতি বা সূত্র বলা হয়।
আর্কিমিডিসের নীতি থেকে আংশিক বা সম্পূর্ণ নিমজ্জিত কোন ভাসমান বস্তুর প্লবতা পরিমাপ করা যায়। কঠিন বস্তুকে পানিতে ডুবালে এটি হাল্কা বলে মনে হয়। এর কারণ, ডুবন্ত বস্তুর উপর পানির ঊর্ধ্বমুখী বল বা প্লবতা কাজ করে।
নীতিতে বলা হয়েছে, যখন কোন বস্তু আংশিক বা সম্পূর্ণ তরলে নিমজ্জিত হয়, তখন এটির ওজন হ্রাস পায় যা বস্তুর নিমজ্জিত অংশ দ্বারা স্থানান্তরিত তরলের ওজনের সমান হয়।
আর্কিমিডিস এর সূত্র–
“কোন বস্তুকে স্থির তরল বা বায়বীয় পদার্থে নিমজ্জিত করলে বস্তুটি যে ওজন হারায়, তা ঐ বস্তু কর্তৃক অপসারিত তরল বা বায়বীয় পদার্থের ওজনের সমান”।
আর্কিমিডিসের নীতি গাণিতিক সমাধান,
(F)b = ρgV
যেখানে (F)b হল বস্তুর ওপর ক্রিয়াশীল বল, ρ হল তরলের ঘনত্ব, g হল অভিকর্ষ ত্বরণ, এবং V হল অপসারিত তরলের ওজন।
আর্কিমিডিসের সূত্রের প্রয়োগ
- এটি জাহাজ এবং সাবমেরিনের নকশায় ব্যবহৃত হয়।
- এটি দুধের বিশুদ্ধতা নির্ধারণের জন্য ল্যাকটোমিটারে ব্যবহৃত হয়।
- এটি তরল পদার্থের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে হাইড্রোমিটারে ব্যবহৃত হয়।
- মাছ পানিতে ভাসতে সাহার্য করে।
- কঠিন বস্তুর আয়তন নির্ণয়,
- কোনো বস্তুর আপেক্ষিক গুরুত্ব নির্ণয় এবং
- ধাতুর বিশুদ্ধতা নির্ণয়ে প্রয়োগ করা হয়।
