جدول ال فكرة
متى يطفو الجسم على سطح الماء؟ نظرًا لانتشار ظاهرة الطفو في كل مكان حولنا ، ستتوقف الأجسام الكبيرة مثل السفن عن الطفو وستغرق الأجسام الصغيرة مثل المسامير في الماء ، وفي هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن قوة الطفو وسنشرح أيضًا سبب تطفو الأشياء على سطح الماء. ماء؟
المحتويات
ما هو الطفو
الطفو (بالإنجليزية: Buoyancy) هو ظاهرة تحريك الأجسام ودفعها إلى سطح السوائل ، وهي القوة التي تمارس على جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل ، مما يؤدي إلى حدوث اختلافات في الضغط تعمل على جوانب متقابلة من السائل. ينغمس الجسم في سائل صلب ويمكن القول أن الطفو ظاهرة تحدث بسبب قوة الطفو ، وقوة الطفو هي القوة الصاعدة التي يمارسها السائل على الجسم عند وضعه أو غمره في السائل ، الوحدة من الطفو نيوتن N ، وعندما يكون الجسم في الماء فإنه يزيح كمية من الماء بسبب وزنه وحجمه ، وبالتالي فإن كمية الماء المزاح تساوي كمية المادة الموجودة في الماء ، حيث يعتمد الطفو على الكثافة ومساحة سطح الأشياء ، وذلك الجسم عندما يكون في هـ يخضع مغمور في سائل لقوة تصاعدية تُعرف باسم قوة الطفو ، وهي قوة صاعدة يمارسها سائل يقاوم وزن جسم مغمور في سائل ، ويكون الضغط في قاع الجسم المغمور في الجسم السائل أكبر من الضغط في الأعلى ، والفرق في هذا الضغط ينتج عنه قوة صاعدة صافية على الجسم ، والتي نعرفها بالطفو.[1]
متى يطفو الجسم على سطح الماء؟
يطفو الجسم عندما تتوازن قوة الوزن المؤثرة عليه عن طريق دفع الماء لأعلى على الجسم ، ويزداد الماء الذي يدفع لأعلى مع زيادة حجم الجسم تحت الماء ولا يتأثر بعمق الماء أو كمية الماء ، وعندما تكون القوة الهابطة للوزن أكبر من قوة ضغط الماء على الجسم ، فإن الجسم سوف يغرق. بمعنى آخر ، عندما يكون وزن الجسم أقل من وزن الجسم مع إزاحة الماء ، تكون كثافة الجسم أقل من كثافة الماء ، وبالتالي يطفو الجسم على سطح الماء ، ولكن عندما يكون وزن الجسم أقل من كثافة الماء. الجسم أكبر من وزن الماء المزاح ، كثافة الجسم أكبر من كثافة الماء وبالتالي تنخفض. عادة ما يطفو الجسم والعديد من الأجسام المجوفة التي تحتوي على الهواء لأن الأجسام المجوفة مثل السفن تزيد من حجم الجسم مع زيادة طفيفة في وزنه ، ولكن ليس من الضروري أن يحتوي الجسم على الهواء من أجل الطفو.[3]
ما هي الكثافة
الكثافة هي نسبة الكتلة إلى الحجم ، أو الكتلة لكل وحدة حجم ، وهي مقياس لكمية المادة التي يحتوي عليها جسم ما في وحدة حجم متر مكعب واحد. أرخميدس ، الكثافة هي خاصية للمادة. على سبيل المثال ، وزن صندوق حديد 1 متر مكعب لا يساوي وزن علبة قطن 1 متر مكعب. على الرغم من الأحجام المتساوية ، كثافة الحديد أكبر بكثير من كثافة القطن. لذلك وزن الحديد الصندوق أكبر من وزن علبة قطنية من نفس الحجم ، وبالفعل فإن طفو الأشياء في السوائل يعتمد إلى حد كبير على كثافتها ، وتتأثر كثافة الأجسام بدرجة الحرارة والضغط اللذين يؤثران عليها ، تمامًا كما تتحكم الكثافة في طبيعة المادة عندما تكون كبيرة ، تصبح المادة صلبة ، وعندما تكون الكثافة متوسطة ، تصبح المادة سائلة ، حتى عندما تكون الكثافة منخفضة ، تصبح غازية.[2]
في نهاية هذا المقال ، عرفنا بالتفصيل متى يطفو الجسم من خلال شرح أهمية الطفو وذكر العلاقة بين الطفو وكثافة الأجسام.