الفيزياء — دافعة أرخميدس والطفو — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

درس في الفيزياء مخصص لتلاميذ السنة الأولى ثانوي شعبة علوم تجريبية حول دافعة أرخميدس والطفو. المحتوى يتبع المنهاج الرسمي الجزائري ويساعد في التحضير للبكالوريا من خلال أمثلة وتمارين محلولة.

المحتوى النظري

دافعة أرخميدس هي قوة يطبقها مائع (سائل أو غاز) على جسم مغمور فيه. هذه القوة ناشئة عن فرق الضغط بين السطح السفلي والعلوي للجسم.

قانون أرخميدس: كل جسم مغمور في مائع يتعرض لقوة رأسية من الأسفل إلى الأعلى تساوي وزن حجم المائع المزاح. F_A = ρ × V × g حيث ρ كثافة المائع، V حجم الجزء المغمور، g شدة مجال الجاذبية.

خصائص دافعة أرخميدس:

1. نقطة التأثير: مركز ثقل حجم المائع المزاح.

2. خط التأثير: رأسي.

3. المنحى: من الأسفل نحو الأعلى.

4. الشدة: F_A = ρ × V × g.

القواعد الأساسية

1. وزن الجسم P = m × g = ρ_c × V × g.

2. إذا كان P > F_A: الجسم يغوص (ρ_c > ρ).

3. إذا كان P = F_A: الجسم معلق في المائع (ρ_c = ρ).

4. إذا كان P < F_A: الجسم يطفو (ρ_c < ρ).

5. حالة الطفو: الجزء المغمور فقط هو الذي يزاح منه المائع.

تمارين بكالوريا

تمرين 1:

مكعب من الحديد طول ضلعه 5 cm وكثافته 7800 kg/m3. أحسب دافعة أرخميدس المؤثرة عليه عندما يغمر تماما في الماء (ρ = 1000 kg/m3). ثم حدد إذا كان يطفو أو يغوص.

الحل: V = (0.05)3 = 1.25×10^-4 m3. F_A = 1000 × 1.25×10^-4 × 10 = 1.25 N. P = m×g = ρ_c×V×g = 7800×1.25×10^-4×10 = 9.75 N. بما أن P > F_A فإن المكعب يغوص.

تمرين 2 (بكالوريا):

قطعة خشبية حجمها 200 cm3 وكثافتها 600 kg/m3 توضع على سطح الماء. أحسب حجم الجزء المغمور.

الحل: عند الطفو: P = F_A → ρ_c × V × g = ρ × V_im × g → V_im = (ρ_c/ρ) × V = (600/1000) × 200 = 120 cm3.

📍 دروس مشابهة

• الكتلة والحجم والكثافة – تمارين شاملة
• الضغط في السوائل – قانون باسكال وتطبيقاته