ماذا تستنتج عن قوة الدفع عندما يطفو جسم على سطح الماء

ماذا تستنتج من قوة الدفع عندما يطفو جسم ما على سطح الماء؟ هناك بعض الأشياء التي تطفو على سطح الماء عندما تسقط فيه ، وفقًا لعدد من العوامل التي تؤدي إلى غرق الجسم في الطفو أو الطفو ، ومن أشهر الأشياء التي تطفو على سطح الماء الخشب.

هذا لأن كثافة الخشب أقل من كثافة الماء ، وهي مادة فيزيائية يتم حسابها بطريقة معينة وفي هذه المقالة سنتعرف الآن على هذه الطريقة وقوة الطفو التي تسبب الطفو.

تعريف الطفو

• يمكن تعريف الطفو على أنه الظاهرة المتعلقة بحركة بعض الأجسام عبر أنواع مختلفة من السوائل مثل الغازات والسوائل.
  • هذه الحركة تصاعدية دائمًا عندما تكون الكثافة المحيطة أقل.
• من بين أهم الأشياء التي تطفو دائمًا على سطح الماء الخشب والزيوت والقوة التي تؤثر على طفو الأجسام تُعرف بالقوة الهيدروديناميكية على الجسم.
• الطفو هو الفرق بين الوزن الفعلي لجسم ما عندما يكون خاليًا تمامًا من السوائل ووزنه الظاهر عبر الوسط السائل الذي يحيط به.
  • يُقاس الوزن الحقيقي للجسم بضرب كتلة الجسم في تسارع الجاذبية.
• وضع العالم أرخميدس قاعدة خاصة للأجسام العائمة ، تنص على ما يلي: عندما يطفو الجسم على سطح سائل ، فإن وزن الجسم المغمور بالمياه يساوي وزن السائل المزاح.

انظر أيضًا: كم عدد سندات pi الموجودة في السندات الثلاثية

تعريف الكثافة

• يمكن تعريف الكثافة على أنها نسبة حجم إلى كتلة أو كتلة لكل وحدة حجم.
  • وهو أيضًا مقياس لمقدار المادة التي يحتوي عليها الكائن في وحدة الحجم ، المتر المكعب.
• تعتبر الكثافة أيضًا مقياسًا لدرجة التماسك بين المادة ، وكان العالم اليوناني أرخميدس أول من اكتشف مبدأ الكثافة.
• يمكن أيضًا اعتبار الكثافة كواحدة من الخصائص المميزة للمادة.
  • وخير مثال على ذلك هو أنه يمكن أن يكون هناك صندوق يحتوي على حديد ويبلغ حجمه مترًا مكعبًا واحدًا.
  • في الوقت نفسه ، هذا الصندوق ليس ثقيلًا مثل صندوق آخر به قطن ، والذي يزن أيضًا مترًا مكعبًا.
• على الرغم من أن الصندوقين من نفس الحجم ، إلا أن الحديد له كثافة أعلى بكثير من القطن.
  • مما ينتج عنه وزن أكبر للصندوق الحديدي من الصندوق القطني.
  • لذلك ، يمكن القول أن الاعتماد الرئيسي لطفو الأشياء على الكثافة.
• يرتبط طفو الأجسام المختلفة على سطح الماء ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة وكذلك بالضغط الذي يعمل عليها.
  • تتحكم الكثافة أيضًا في طبيعة المادة ، وفي الحالات التي تزداد فيها الكثافة نجد أن المادة في الحالة الصلبة.
  • عند الكثافة المتوسطة ، تكون المادة في الحالة السائلة.
  • إذا كانت الكثافة منخفضة ، نجد المادة في الحالة الغازية.

قد يثير هذا اهتمامك: ماذا يحدث لعدد الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي؟

العلاقة بين الطفو والكثافة

• عندما يزن الجسم أقل من وزن الماء المزاح ويكون له نفس حجم الجسم عند غمره بالكامل في الماء.
  • في هذه الحالة تكون كثافة الماء أعلى من كثافة الجسم.
  • لذلك ، سوف يطفو هذا الجسم على الماء حتى يتساوى وزن الماء المزاح مع وزن الجسم.
• في حالة أن الجسم أثقل من وزن الماء المزاح عند غمره بالكامل في الماء كما هو الحال مع النحاس.
  • في هذه الحالة ، تغرق تحت الماء ، وهناك حالات لا يُسمح فيها للنحاس بالسقوط تحت الماء.
  • إنه عندما يتم إفراغه من الداخل ، مما يساعد على الاحتفاظ بكميات كافية من الهواء.
• حيث تشتمل كثافة الجسم في هذه الحالة على النحاس والهواء الذي يحتويه ، مما يجعل كثافة السائل أعلى من كثافة النحاس ، مما يجعله يطفو على سطح الماء.
• يمكننا استخدام الغواصات كمثال على الطفو ، حيث ترتفع الغواصات وتنزل في الماء بنفس القوة.
  • يتم ذلك من خلال خزانات كبيرة يتم ملؤها بالكامل.
  • في حالة الرغبة في الصعود مع الغواصة ، يتم تفريغ هذه الخزانات من الماء ومليئة بالهواء.
• في حالة الرغبة في النزول تحت الماء يتم فتح هذه الخزانات وتملأ بالماء بدلاً من الهواء وعند الوصول للعمق المطلوب يتم عمل توازن بين الغواصة والماء بحيث تكون كثافتها مساوية للكثافة من الماء.

قد يثير هذا اهتمامك: الفرق بين ثبات ذرة الليثيوم وأيون الليثيوم واستخداماته وخصائصه

مثال توضيحي لحساب كثافة الجسم

• ينص قانون الكثافة على أن الكثافة تساوي الكتلة الكلية لجسم مقسومًا على حجمه ، وأن وحدة الكثافة هي kg / m³.
• عندما يتكون الجسم من مادة تكون كثافتها أكبر من كثافة السائل.
  • مثل الأجسام الحديدية عند وضعها في الماء.
  • يؤدي هذا إلى غرق الجسم في الغاز أو السائل المحيط.
• بالنسبة للأجسام المصنوعة من مواد عالية الكثافة مع وجود فراغ يحبس الهواء ، فإن هذا يدفع الجسم حتى يطفو على سطح الماء.
• من أهم الأمثلة على ذلك السفن ، حيث تصنع السفن من الفولاذ ولكنها تطفو على سطح الماء بغض النظر عن حجمها.
  • والسبب في ذلك هو وجود مساحة للهواء فيها ، مما يعني أن كثافة الماء أعلى من متوسط ​​كثافة السفينة.
• كان السؤال الذي شغل الكثيرين حول هذه النقطة دائمًا هو سبب غرق مسمار بهذا الحجم الصغير في الماء.
  • بينما تطفو سفينة كبيرة ، فإن الإجابة ، كما أوضحنا بالفعل ، هي السفينة.
  • تم تصميم جسمه ليحل محل كميات كبيرة من الماء.

مثال توضيحي لحساب كثافة الجسم

• وإذا لم يتم بناء السفن بهذه الطريقة ، فقد تغرق مثل المسمار.
• هذا المثال هو توضيح أكبر أن الطفو لا يرتبط بوزن الجسم ، ولكنه يعتمد في المقام الأول على كمية الماء التي يزيحها الجسم.
• لمزيد من التوضيح ، من الممكن استخدام قاعدة الطفو ، والتي تنص على أن الخصم يحدث عند وضعه في الماء.
  • يتلقى الدفع من القاع للارتفاع ، وهذا الدفع يساوي وزن حجم الماء المزاح.
• تنص قاعدة الطفو أيضًا على أن الجسم يزيح كمية من الماء أكثر من وزن الجسم نفسه ، وفي هذه الحالة يطفو الجسم على سطح الماء.
• ولكن إذا كان وزن الماء المزاح أقل من وزن الجسم ، فسيغرق الجسم تحت الماء.
• هناك حالة أخرى لا يغرق فيها الجسم أو يطفو عند وضعه في الماء ، والتي تحدث عندما يكون وزن الجسم مساويًا لوزن الماء المزاح.
  • في هذه الحالة ، يعلق الجسم ، كما هو الحال مع الحشرات التي تمشي على سطح الماء.
• إذا كان الجسم يطفو على سطح الماء ، يتحدث المرء عن طفو إيجابي ، إذا غرق في الماء ، يتحدث المرء عن طفو سلبي.
  • إذا لم تستطع أن تطفو في الماء ، فيُقال إنها طافية بشكل محايد.

Hier endet unser Artikel über Schub und was daraus resultiert, wenn Objekte auf der Wasseroberfläche schwimmen, durch den wir die Bedeutung der Dichte und ihre enge Beziehung zum Auftrieb oder Sinken von Objekten kennengelernt haben, und wir hoffen, dass Sie dies abschließend tun werden wie der أداة.