تعليم

لماذا يطفو طوق الإنقاذ فوق سطح الماء

حل سؤال لماذا يطفو طوق الإنقاذ فوق سطح الماء

اهلا بكم اعزائي الطلاب والطالبات اذا كنت تبحث عن اجابة اسئلتكم التعليمية فأنتم اخترتم المكان الصحيح موقع المكتبة التعليمي , ينقدم لكم الاجابة علي احد الاسئلة المهمة في المجال التعليمي ونتعرف معكم اليوم علي اجابة سؤال

اجابة سؤال لماذا يطفو طوق الإنقاذ فوق سطح الماء

هناك العديد من قوانين الفيزياء المثيرة للاهتمام ، وأبرزها قانون الطفو ، حيث نجد سفنًا فولاذية ثقيلة تسافر على الماء دون أن تغرق ، لذلك سنبحر معًا لاستكشاف إجابة لسؤالنا التالي. لماذا يطفو طوق الإنقاذ فوق سطح الماء.

لماذا يطفو طوق الإنقاذ فوق سطح الماء

لماذا يطفو طوق الإنقاذ فوق سطح الماء

  • إن تعويم طوق الإنقاذ فوق سطح الماء لا علاقة له بوزن الجسم المقاس في الهواء على الأرض ؛ حاملة الطائرات ثقيلة الوزن ، لكن وزنها وحده لا يعني ما إذا كانت ستطفو أو تغرق.
  • طوق الإنقاذ يطفو على سطح الماء حسب كثافته – أي العلاقة بين الوزن والحجم. إذا كانت الكثافة الإجمالية لجسم ما أقل من الماء ، فسوف يطفو تمامًا مثل الأجسام الخرسانية الكبيرة التي تحتوي على هواء كافٍ بحيث تكون الكثافة الإجمالية أقل من الماء.
  • وفقًا لقانون الطفو لأرخميدس الذي ينص على أن أي جسم مغمور كليًا أو جزئيًا في سائل يطفو بقوة مساوية لوزن السائل الذي أزاحه الجسم. مما يعني أنه إذا كان وزن الجسم أكثر من وزنه في الماء ، فسوف يطفو.

أسباب تطفو الأجسام فوق سطح الماء

تختلف المواد من حيث أشكالها وأحجامها وكثافتها ، وقد تلعب هذه الخصائص دورًا كبيرًا في جعل الأجسام تطفو أو تطفو ، وقد يرجع ذلك إلى:

  • كتلته كبيرة
  • الحجم والكتلة متساويان
  • لأن كتلته صغيرة وحجمه كبير.
  • لأن كتلته كبيرة وحجمه صغير.

اقرأ أيضًا: الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

تعريف الطفو

  • يشير الطفو ، أو القوة الصاعدة ، إلى قوة صاعدة يمارسها مائع يقاوم وزن جسم مغمور جزئيًا أو كليًا.
  • في عمود المائع ، يزداد الضغط مع العمق نتيجة وزن السائل الذي يغطيه. لذا فإن الضغط في الجزء السفلي من عمود السائل أكبر منه في الجزء العلوي من العمود.
  • الضغط في الجزء السفلي من جسم مغمور في سائل أكبر من الضغط في الجزء العلوي من الجسم. ينتج عن فرق الضغط قوة صافية تصاعدية على الجسم.
  • يتناسب حجم القوة مع فرق الضغط ، و (كما أوضح مبدأ أرخميدس) يعادل وزن السائل الذي سيشغل الحجم المغمور للجسم ، أي السائل المزاح.
  • لهذا السبب ، فإن الجسم الذي تكون كثافته المتوسطة أكبر من السائل المغمور فيه يميل إلى الغرق. إذا كان الجسم أقل كثافة من السائل ، فيمكن للقوة أن تبقي الجسم عائمًا.
  • مركز ثقل الجسم هو مركز ثقل إزاحة السائل.

قانون الطفو

  • إذا كان وزن الجسم أقل من وزن السائل المزاح ؛ يرتفع الجسم ، كما في حالة انفجار كتلة من الخشب على سطح الماء أو انفجار بالون مملوء بالهيليوم في الهواء.
  • إذا كان الجسم أثقل من كمية السائل الذي يزيحه ، على الرغم من غرقه عند إطلاقه ، فإن له فقدانًا واضحًا في الوزن يساوي وزن السائل المزاح.
  • قوة الطفو ، التي تتعارض دائمًا مع الجاذبية ، ناتجة عن الجاذبية. يزداد ضغط السائل مع العمق بسبب الوزن (الجاذبي) للسائل فوقه. يطبق هذا الضغط المتزايد قوة على جسم مغمور تزداد مع العمق. والنتيجة هي الطفو.

قانون أرخميدس في طفو الأجساد

  • ينص مبدأ أرخميدس ، القانون الفيزيائي للطفو ، الذي اكتشفه عالم الرياضيات والمخترع اليوناني القديم أرخميدس ، على أن أي جسم مغمور كليًا أو جزئيًا في سائل (غاز أو سائل) في حالة من الراحة يتم التصرف بناءً عليه بواسطة قوة صاعدة أو طافية. الحجم يساوي وزن السائل الذي أزاح الجسم.
  • تمت تسمية المبدأ على اسم أرخميدس من سيراكيوز ، الذي اكتشف هذا القانون لأول مرة في عام 212 قبل الميلاد.
  • حجم السائل المزاح يعادل حجم جسم مغمور تمامًا في سائل أو ذلك الجزء من الحجم تحت سطح جسم مغمور جزئيًا في سائل.
  • وزن الجزء المزاح من السائل يساوي حجم قوة الطفو.
  • إن قوة الطفو المؤثرة على جسم عائم في سائل أو غاز تساوي أيضًا من حيث الحجم وزن الجسم الطافي وهي معاكسة في الاتجاه ؛ على سبيل المثال ، تغرق السفينة التي يتم إطلاقها في المحيط حتى يتساوى وزن الماء الذي تزيحه مع وزنها. ولكن عندما يتم تحميل السفينة ، فإنها تغوص بشكل أعمق ، مما يؤدي إلى إزاحة المزيد من المياه ، وبالتالي فإن حجم قوة الطفو يتطابق باستمرار مع وزن السفينة وحمولتها.

اقرأ أيضًا: علماء الفيزياء واختراعاتهم .. معلومات عن مجموعة من الفيزيائيين.

الأسس التي يقوم عليها مبدأ الطفو

  • أي جسم مغمور كليًا أو جزئيًا في سائل يطفو بقوة مساوية لوزن السائل الذي أزاحه الجسم
  • أثبتت تجارب عديدة أن حجم السائل المزاح بالنسبة لجسم غائر هو حجم الجسم ، وبالنسبة للجسم العائم على سائل ، فإن وزن السائل المزاح هو وزن الجسم.
  • طوق الإنقاذ يطفو فوق الماء وفقًا للمبدأ ، الطفو = وزن السائل المزاح.
  • لا يعتبر مبدأ أرخميدس أن التوتر السطحي يعمل على جسم ما ، ولكن هذه القوة الإضافية تعدل فقط كمية السائل المزاح والتوزيع المكاني للإزاحة ، لذا فإن مبدأ قوة الطفو = وزن السائل المزاح يظل صالحًا.
  • يتناسب وزن السائل المزاح طرديًا مع حجم السائل المزاح (إذا كان السائل المحيط ذو كثافة موحدة). إذن ، ينص المبدأ على أن قوة الطفو المؤثرة على جسم تساوي وزن السائل الذي أزاحه ، أو كثافة السائل مضروبًا في الحجم المغمور في تسارع الجاذبية.
  • من بين الأجسام المغمورة بالكامل ذات الكتلة المتساوية ، تتمتع الأجسام ذات الحجم الأكبر بأكبر قدر من الطفو. ومن المعروف باسم الصعود.

المصدر 1 ، المصدر 2 ، المصدر 3 ، المصدر 4


وفي نهاية المقال نتمني ان تكون الاجابة كافية ونتمني لكم التوفيق في جميع المراحل التعليمية , ويسعدنا ان نستقبل اسئلتكم واقتراحاتكم من خلال مشاركتكم معنا
ونتمني منكم ان تقومو بمشاركة المقال علي مواقع التواصل الاجتماعي فيس بوك وتويتر من الازرار السفل المقالة

السابق
سوجيات السنة الرابعة ابتدائي في اللغة العربية
التالي
اكبر مساحة المحيط ام البحر