الطفو

قم بإجراء التجربة التالية.

علّق ثقلاً على جهاز قياس القوة وسجّل الوزن المقاس عليه. ثم ضع الثقل في الماء وسجّل الوزن المقاس عليه أيضاً.

قارن قياساتك. هل الوزن أكبر عندما يكون الجسم في الماء أم عندما يكون خارجه؟ ولماذا؟ ناقش نتائج هذه التجربة مع زميلك.

إذا أُجريت التجربة بشكل صحيح، ستُظهر النتائج أن وزن الحمل يكون أقل عندما يكون مغمورًا في الماء. ويحدث الشيء نفسه عند رفع جسم من الماء وإخراجه منه. فالجسم المرفوع من الماء يبدو أخف وزنًا من نفس الوزن المرفوع من خارجه. ويعود ذلك إلى قوة الطفو المؤثرة على الجسم، أو إلى أن الوزن يكون أقل عندما يكون الحمل مغمورًا في الماء، أو أن الجسم المرفوع من الماء يبدو أخف وزنًا.

فهم الطفو

الطفو القوة المحصلة أو القوة الكلية الموجهة للأعلى والتي يؤثر بها سائل على جسم ما عندما يكون الجسم مغمورًا في السائل. السوائل هي مواد قابلة للتدفق، مثل الهواء والماء.

صيغة قوة الطفو

عندما يكون الجسم في الماء، فإن الماء الموجود في الأعلى يدفع الجسم إلى الأسفل والماء الموجود في الأسفل يدفع الجسم إلى الأعلى.

مقدار قوة الطفو:

المعلومات:

(ρ) = كثافة الماء (كجم/م³ ⁾ ، g = تسارع الجاذبية الأرضية (9,8 م/ث² ⁾ ، V = حجم الجسم المغمور في الماء (م³ ⁾ ، A = مساحة سطح الجسم (م² ⁾ ، h = h₂ _– h₁ ₌ الفرق في عمق السائل فوق وتحت الجسم المغمور في الماء (م)

يكون ضغط أو قوة دفع السائل (الماء) عند عمق h2 _أكبر من ضغط أو قوة دفع السائل (الماء) عند عمق h1 _. ويؤدي فرق الضغط أو قوة الدفع إلى قوة كلية موجهة للأعلى. ولأن عمق السائل (الماء) على جانبي الجسم متساوٍ، فإن محصلة القوى تساوي صفرًا.