الطفو هو الاسم المعطى ل الخضوع ل يمارسها أ سائل على كائن مغمور كليًا أو جزئيًا فيه. يُعرف أيضًا باسم مبدأ أرخميدس، يكون للدفع دائمًا اتجاه رأسي واتجاه تصاعدي.
بمجرد غمر أي جسم في سائل ، يبدأ في إزاحته. الدفع يتوافق مع وزن من حجم السائل الذي أزاحه الجسم ، حتى نتمكن رياضيًا من تحديد الطفو على النحو التالي:
ه = فDES
ه = ممنطقة ز
مع العلم أن كثافة هي نتيجة النسبة بين كتلة وحجم المادة ، يمكننا كتابة ما يلي:
د = م / ف → م = د. الخامس
إعادة كتابة معادلة الدفع ، لدينا:
ه = دإل. الخامسDES. ز
لهذه المعادلة ، علينا أن:
دإل= كثافة السائل.
الخامسDES= حجم السائل المزاح ؛
ز = تسارع الجاذبية.
ملاحظة: حجم السائل النازحين يتوافق تمامًا مع الحجم المغمور للكائن في السائل.
كيف ينشأ الطفو؟
ينشأ الطفو بسبب الاختلاف في الضغط الموجودة بين الجزء السفلي والجزء العلوي من جسم مغمور في سائل. ال الضغط في الأسفل ، بسبب العمق الأكبر ، يكون أكبر من الضغط في الأعلى ، مما ينتج عنه ظهور قوة عمودية صاعدة ، وهي الطفو.
من الذي شرح التوجه؟
تم شرح هذه القوة من خلال أرخميدس، عالم رياضيات ومهندس يوناني تم تكليفه من قبل الملك ليوضح ما إذا كان تاجه من الذهب الخالص أم أن هناك شوائب مختلطة به. أثناء الاستحمام في البانيو ، لاحظ خروج الماء من البانيو عند دخوله إليه ، وأن جسده تعرض لنوع من القوة. من هناك ، تمكن من تطوير فكرته حول الطفو وذكر ما يلي:
“كل جسم مغمور في سائل يتأثر بقوة عمودية وصاعدية تتوافق مع حجم السائل الذي يزيحه الجسم ".
حالات التقلبات
1) أحواض الجسم:
إذا غرق جسم مغمور في سائل ، فيمكننا القول إن كثافته أكبر من كثافة السائل وأن وزنه أكبر من الطفو.
2) توازن الجسم
إذا تساوى الجسم وكثافة السوائل ، فسيظل الجسم في حالة توازن في السائل ويمكننا القول أن الطفو يساوي وزن الجسم.
3) الجسم العائم:
يطفو جسم على سطح سائل عندما تكون كثافته أقل من كثافة السائل. في هذه الحالة ، يكون الدفع المؤثر على الجسم أكبر من وزنه.
مثال تطبيقى
الغواصات التي تستخدمها القوات المسلحة هي مثال كلاسيكي على تطبيق الدفع. بينما تظل الغواصة تطفو على سطح الماء ، يمكننا القول أن الدفع يساوي الوزن ويظل الوعاء في حالة توازن. للغطس ، تملأ الغواصة بعض الخزانات بالماء ، وبالتالي فهي يصبح الوزن أكبر من الدفع ويغرق.
بقلم يوآب سيلاس
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-empuxo.htm
