الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

ما هو قانون الطفو

بواسطة: نشر في: 19 يناير، 2020
mosoah
ما هو قانون الطفو

نعرض لكم اليوم في هذا المقال شرح ما هو قانون الطفو ، هل تساءل من قبل عن سبب وجود السفن، والأجسام الأخرى من القوارب، والكرات، وحتى وجودك أنت فوق الماء، وعدم غرق جميع هذه الأجسام بالرغم من وجودهم على الماء؛ يُفسر هذه الظاهرة العالم أرخميدس حسب قانون الطفو الذي قام باكتشافه؛ فما هو هذا القانون؟؛ هذا ما تُقدمه موسوعة اليوم في مقال اليوم، تابعونا.

ما هو قانون الطفو

  • يُمثل الطفو القوة التي تسمح للأجسام، مثل الكرات، أو القوارب أن تبقى فوق الماء.
  • أما عن قانون الطفو؛ فيُعد القوة التي تسلك اتجاهًا تصاعديًا من قِبَل المادة السائلة على جسم ما مغمور بشكل كلي أو جزئي في المادة السائلة.
  • وهو القانون الذي يُفسر سهولة رفع الأشياء تحت الماء مقارنة برفعها على اليابس.

مبدأ أرخميدس

حجم قوة الطفو على الجسم يتساوى مع وزن السائل الذي يقوم بإزاحته (B = ρgVdisplaced).

العوامل التي تؤثر في عملية الطفو

  • كثافة المادة السائلة.
  • مقدار وحجم السائل النازح.
  • المقاومة، والتسارع الناشئين بفعل الجاذبية.

العوامل التي لا تؤثر في عملية الطفو

  • كتلة الجسم المغمور.
  • كثافة الجسم المغمور.

شرح مبدأ ارخميدس

  • اكتشف أرخميدس “المخترع، وعالم الرياضيات اليوناني” القانون المادي للطفو، وهو أن أي جسم مغمور بشكل جزئي، أو بشكل جزئي في السائل، أو الغاز؛ فإنه سوف يتم دفعه من خلال قوة تصاعدية، وعلى هذا يكون حجم الجسم متساويًا مع حجم السائل، وحجم السائل المتجه إلى الأسفل يُعادل حجم الجسم المغمور بشكل كامل في المادة السائلة، أو أن هذا الجزء من حجم السائل المتجه تحت الماء يخص الجسم المغمور بشكل جزئي؛ وبهذا يكون وزن الجزء المتجه إلى الأسفل من السائل يعادل حجم قوة الطفو.
  • قوة الطفو للجسم العائم على السائل، أو الغاز يجب أن تكون متكافئة لوزن هذا الجسم في عكس الاتجاه.

مثال

السفينة التي تنطلق في المياه يُمكنها الغرق إلى أن يتساوى وزن الماء المُزاح بواسطتها مع وزنها؛ مما يُعيد توازنها مرة أخرى، وتطفو على السطح.

كما أنه يُمكن للسفينة أن تغرق بشكل أكبر عن وضع الحمولة بها، وفي هذا الحالة فإنها تُزيح كمية أكبر من المياه؛ مما يُودي إلى زيادة حجم القوة التصاعدية؛ فتتوازن السفينة مرة أخرى، وتطفو على الماء؛ وعلى هذا نخلص إلى أن وزن قوة الطفو سيتطابق مع وزن السفينة، وحمولتها بشكل مستمر.

  • في حالة وزن الجسم الأقل من وزن السائل أو الغاز؛ فإن هذا الجسم سوف يرتفع، وذلك مثل البالون الهيليوم الذي يرتفع في الهواء، واللوح الخشبي الذي يطفو على الماء.
  • في حالة وزن الجسم الأثقل وزنًا من وزن السائل أو الغاز ؛ فإنه يغرق عند إطلاقه في أول الأمر، يبدأ وزنه في الانخفاض إلى أن يتساوى مع وزن السائل.
  • لا يُمكن للأجسام أن تطفو بدون وجود جزء من الجسم تحت سطح الماء؛ حيث أن الجزء السفلي من الجسم يكون مغمورًا في الماء، ويكون أعمق من الأجزاء العليا من الجسم؛ مما يُشير إلى أن القوة التصاعدية تكون أكبر من قوة الجزء المغمور.

كيف تغرق الأجسام

يتطرق إلى الذهن بعض الفِكَر التي تتساءل “كيف تغرق الأجسام بالرغم من قانون الطفو؟”، وتأتي الإجابة كما يلي:

  • الجسم يطفو على المادة السائلة، أو الغازية إذا تعادل وزن الجسم مع الضغط التصاعدي من الماء باتجاه الجسم الموجود على السطح.
  • أما إذا كانت قوة ضغط الجسم إلى الأسفل أكبر من قوة الضغط التصاعدي من الماء إلى الأعلى؛ فإن الجسم سوف يغرق في هذه الحالة.

قدمنا لكم اليوم في هذا المقال على موقع الموسوعة العربية الشاملة قانون الطفو حسم العالم أرخميدس، وما يتعلق بالطفو من عوامل، ومبادئ، ومؤثرات، تابعوا جديد موسوعة.

المراجع

1.

2.

3.

4.

5.