العلوم الفيزيائية — مبدأ أرخميدس: الطفو والغوص في السوائل — السنة الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري

مبدأ أرخميدس: الطفو والغوص في السوائل

مبدأ أرخميدس من أهم مبادئ الفيزياء، ويفسر ظاهرة طفو الأجسام وغوصها في السوائل.

أولاً: نص مبدأ أرخميدس

كل جسم مغمور في سائل يتعرض لقوة دفع عمودية من الأسفل إلى الأعلى تساوي وزن السائل المزاح.

ثانياً: قوة الدفع (Archimedes Force)

F = ρ × V × g

حيث: ρ كثافة السائل، V حجم الجزء المغمور من الجسم، g تسارع الجاذبية.

ثالثاً: شروط الطفو والغوص

• يطفو الجسم: إذا كانت كثافة الجسم أقل من كثافة السائل.
• يغوص الجسم: إذا كانت كثافة الجسم أكبر من كثافة السائل.
• يعلق الجسم: إذا تساوت كثافة الجسم مع كثافة السائل.

رابعاً: تطبيقات مبدأ أرخميدس

• السفن والغواصات: تصمم لتطفو على الماء رغم ثقلها.
• المنطاد: يطفو في الهواء لأن كثافته أقل من كثافة الهواء.
• جهاز قياس كثافة السوائل (المكثاف).

تمارين

التمرين 1: لماذا تطفو السفينة الثقيلة على الماء بينما تغوص قطعة صغيرة من الحديد؟

التمرين 2: احسب قوة الدفع المؤثرة على جسم حجمه 0.5 m³ مغمور في الماء (كثافة الماء 1000 kg/m³).

للاستزادة، راجع درس التحولات الفيزيائية والكيميائية ودرس المادة: حالاتها وخصائصها.