تعليم

ما الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل

ما الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل

ما الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل ،  أو لماذا تطفو بعض الأشياء والبعض الآخر لا؟ حيث أن طفو الأجسام ظاهرة نراها وبكثرة فمثلًا تطفو السفينة على سطح البحر، وتطفو قطعة من الخشب على سطح الماء، بينما قطعة من الحديد تغرق في الماء، فما الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل هو ما سنتعرف عليه لاحقًا.

قوة الطفو 

الطفو هي القوة التي تجعل الأشياء تطفو، وهي القوة التي تمارس على جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل، ويحدث الطفو بسبب الاختلافات في الضغط الذي يعمل على جوانب متقابلة من جسم مغمور في سائل ثابت، فالطفو هو ظاهرة ناتجة عن قوة الطفو، وعندما يكون الجسم في الماء فإنه يزيح كمية من الماء بسبب وزنه، ويتم حساب كمية الماء المزاح من خلال كثافة الجسم التي تتعلق بالحجم، فيمكن أن يتطابق حجم كرة الكريكيت وكرة الشاطئ مع اختلاف وزنهما باختلاف كثافتهما، وبالتالي اختلاف طفوهما.

ما الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل

الخاصية التي تحدد امكانية انغمار جسم صلب في سائل هي الكثافة، حيث تلعب الكثافة دورًا مهمًا في مبدأ أرخميدس، حيث متوسط ​​كثافة الكائن أو المادة التي ستوضع في السائل هو ما يحدد في النهاية ما إذا كان سيطفو، فإذا كان متوسط ​​كثافته أقل من كثافة السائل المحيط به، فسوف يطفو، وهذا لأن السائل ذو الكثافة الأعلى يحتوي على كتلة أكبر وبالتالي وزن أكبر في نفس الحجم، وبالتالي فإن قوة الطفو التي تساوي وزن السائل المزاح أكبر من وزن الجسم؛ وبالمثل فإن الجسم الأكثر كثافة من السائل سوف يغوص، ويعتمد مدى غمر الجسم العائم على كيفية ارتباط كثافة الجسم بكثافة السائل.

تطبيقات الطفو

بسبب الطفو يظل السباحون والأسماك والسفن والجبال الجليدية طافية، وفيما يأتي عرض لبعض تطبيقات الطفو: [1]

  • الغواصة: تحتوي الغواصة على خزان كبير يستخدم للتحكم في موقعها وعمقها من سطح البحر، حيث تغمر الغواصة عن طريق ترك الماء في هذا الخزان بحيث يصبح وزنها أكبر من قوة الطفو.
  • المنطاد: الغلاف الجوي مليء بالهواء الذي يمارس قوة الطفو على أي جسم، فيرتفع منطاد الهواء الساخن ويطفو بسبب قوة الطفو، ويهبط المنطاد عندما يكون وزن البالون أعلى من قوة الطفو، كما ويصبح المنطاد  ثابتًا عندما يساوي الوزن قوة الطفو.
  • السفينة: تطفو السفينة على سطح البحر لأن حجم المياه التي تزيحها السفينة كافٍ ليكون لها وزن مساوٍ لوزن السفينة، وتُبنى السفينة بطريقة تجعل شكلها مجوفًا، لجعل الكثافة الإجمالية للسفينة أقل من مياه البحر، لذلك فإن قوة الطفو المؤثرة على السفينة كبيرة بما يكفي لتحمل وزنها.
  • السمك: تستخدم مجموعة معينة من الأسماك مبدأ أرخميدس للصعود والنزول في الماء، فعند صعودها إلى السطح تملأ الأسماك المثانة الهوائية (الأكياس الهوائية) بالغازات، وتنتشر الغازات من أجسامها إلى المثانة وبالتالي تجعل الجسم يطفو إلى أعلى.
السابق
بعض الأخلاق الحسنة عند العرب قبل الإسلام
التالي
متى ولد الملك عبدالعزيز بالهجري