العلوم الفيزيائية — دافعة أرخميدس: مبدأ الطفو والغوص وتطبيقاته — السنة الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري

دافعة أرخميدس: مبدأ الطفو والغوص

مبدأ أرخميدس هو أحد القوانين الأساسية في ميكانيكا الموائع. ينص على أن الجسم المغمور في مائع يتعرض لقوة دفع رأسية لأعلى تساوي وزن المائع المزاح.

قوة دافعة أرخميدس (Fb): Fb = ρ × V × g

حيث ρ كثافة المائع، V حجم الجسم المغمور، g تسارع الجاذبية.

اتجاه القوة: رأسياً لأعلى.

إذا كان وزن الجسم أكبر من قوة الدفع: يغوص الجسم.

إذا كان وزن الجسم يساوي قوة الدفع: يطفو الجسم مغموراً جزئياً.

إذا كان وزن الجسم أقل من قوة الدفع: يرتفع الجسم لأعلى.

بمعنى آخر: كثافة الجسم < كثافة المائع ← يطفو. كثافة الجسم > كثافة المائع ← يغوص.

الغواصات: تملأ خزاناتها بالماء لتغوص وبالهواء لتطفو.

السفن: رغم أن الفولاذ أثقل من الماء، السفن تطفو لأن شكلها يزيح كمية كبيرة من الماء.

مقياس كثافة السوائل (الهيدرومتر).

بالونات الهواء الساخن ترتفع لأن الهواء الساخن أقل كثافة.

التمرين 1: مكعب خشبي طول ضلعه 10 سم وكثافته 600 kg/m³. ما الجزء المغمور منه في الماء؟ (كثافة الماء 1000 kg/m³).

التمرين 2: اشرح لماذا تطفو السفن الفولاذية الثقيلة على الماء.

للمزيد من الدروس، راجع درس الضغط في السوائل: مبدأ باسكال ودرس مبدأ أرخميدس: الطفو والغوص.