علم وعلماء

متى يطفو الجسم على سطح الماء

متى يطفو الجسم على سطح الماء؟ نظرًا لانتشار ظاهرة الطفو في كل مكان حولنا ، تطفو الأجسام الكبيرة مثل السفن ، وتغرق الأجسام الصغيرة في الماء مثل المسامير ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن قوة الطفو ، وسنشرح سبب تطفو الأشياء على ماء.

ما هو الطفو

الطفو هو ظاهرة تحريك الأشياء واندفاعها إلى أعلى أسطح السوائل ، وهي القوة التي تمارس على جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل ، حيث يحدث الطفو بسبب الاختلافات في الضغط الذي يعمل على جوانب متقابلة من الجسم المغمور في سائل ثابت ، ويمكننا القول إن الطفو ظاهرة تحدث بسبب قوة الطفو ، وقوة الطفو هي القوة الصاعدة التي يطبقها السائل على جسم ما عند وضعه في السائل أو غمره فيه ، وحدة قوة الطفو هي النيوتن N ، وعندما يكون الجسم في الماء ، فإنه يزيح كمية من الماء بسبب وزنه وحجمه ، بحيث تكون كمية الماء المزاح مساوية لكمية المادة في الماء ، حيث يعتمد الطفو على كثافة ومساحة أسطح الجسم ، وعندما يكون الجسم مغمورًا في سائل ، فإنه يواجه قوة تصاعدية تعرف باسم القوة العائمة ، وهي قوة تصاعدية يمارسها مائع يقاوم نحن ثمانية من جسم مغمور في سائل ، والضغط في الجزء السفلي من جسم مغمور في السائل أكبر من الضغط في الجزء العلوي ، وينتج عن الاختلاف في هذا الضغط قوة صافية تصاعدية على الجسم ، والتي نحن نعرف الطفو.[1]

متى يطفو الجسم على سطح الماء

يطفو الجسم عندما تتوازن قوة الوزن المؤثرة عليه عن طريق دفع الماء لأعلى على الجسم ، ويزداد ضغط الماء مع زيادة حجم الجسم تحت الماء ، ولا يتأثر بعمق الماء أو كمية الماء ، وإذا كانت قوة الوزن لأسفل أكبر من قوة دفع الماء لأعلى على الجسم ، فإن الجسم سوف يغرق ، ويعني آخر إذا كان وزن الجسم أقل من وزن الماء المزاح ، فإن كثافة الجسم أقل من كثافة الماء ، وبالتالي يطفو الجسم على سطح الماء ، ولكن إذا كان وزن الجسم أكبر من وزن الماء المزاح ، فإن كثافة الجسم تكون أكبر. من كثافة الماء ، وبالتالي سيغرق الجسم ، والعديد من الأجسام المجوفة التي تحتوي على الهواء بشكل عام تطفو ، لأن الأجسام المجوفة مثل السفن تزيد من حجم الجسم مع زيادة طفيفة في وزنه ، ولكن هذا ليس ضروريًا. ليحتوي الجسم على الهواء من أجل تطفو.[3]

ما هي الكثافة

الكثافة (بالإنجليزية: Density) هي النسبة بين الكتلة والحجم أو الكتلة لكل وحدة حجم ، وهي مقياس لكمية المادة الموجودة في جسم ما لكل حجم متر مكعب ، والكثافة هي في الأساس مقياس لمدى التي تتماسك المادة معًا ، واكتشف العالم اليوناني أرخميدس مبدأ الكثافة ، فالكثافة هي سمة مميزة للمادة ، على سبيل المثال وزن صندوق بحجم 1 متر مكعب من الحديد لا يساوي الوزن صندوق بحجم 1 متر مكعب من القطن ، وعلى الرغم من تساوي الأحجام ، فإن كثافة الحديد أكبر بكثير من كثافة القطن ، لذا فإن وزن الصندوق الحديدي أكبر من وزن علبة قطن متساوية الحجم ، وفي الحقيقة طفو الأجسام بالسوائل يعتمد بشكل كبير على كثافتها ، وتتأثر كثافة الأجسام بدرجة الحرارة والضغط التي تؤثر عليها ، وتتحكم الكثافة في طبيعة المادة ، فإذا كانت كبيرة فالمادة تصبح صلبة وإذا كانت الكثافة متوسطة تصبح المادة سائلة ، على الرغم من أن الكثافة صغيرة ، فإنها تصبح غازية[2]

في ختام هذا المقال سنعرف بالتفصيل متى يطفو جسم ما ، وشرحنا معنى قوة الطفو ، وذكرنا العلاقة بين قوة الطفو وكثافة الأجسام.

السابق
انتهى الحكم العباسي بسقوط مدينة
التالي
خطوات انشاء مجلد جديد على سطح المكتب والموبايل