الطفو ومبدأ أرخميدس

مبدأ أرخميدس

قوة الطفو تساوي ρ_المائع × V_المُزاح × g. إن فاقت الطفو وزن الجسم طفا؛ وإلا غرق.

الطفو مقابل الغرق

الكثافة المتوسطة تحدد المصير: الأجسام أقل كثافة من المائع تطفو مع غمر جزء من حجمها حتى يوازن المائع المُزاح وزنها.

استكشف الطفو تفاعليًا

ضع أجسامًا في منطقة مائع واضغط تشغيل واقرأ قوة الطفو والإزاحة حية مع تغيّر الكثافة والحجم.

مبدأ أرخميدس

حين يجلس جسم في مائع، يدفع بعض المائع بعيدًا عن طريقه — هذا يسمى الإزاحة. يرد المائع بقوة إلى الأعلى تساوي وزن المائع المُزاح. إن استطاعت تلك الدفعة إلى الأعلى مساواة وزن الجسم نفسه طفا؛ وإن كان الجسم أثقل من أن يزيحه، غرق.

F_b = ρ · V · g

• ρ — كثافة المائع (kg/m³): كتلة المائع لكل وحدة حجم
• V — الحجم المُزاح (m³): حجم المائع الذي يدفعه الجسم عن طريقه
• g — تسارع الجاذبية (m/s²): تسارع الجاذبية الذي يشدهم جميعًا نحو الأسفل

قالب يدفع 0.002 متر مكعب من الماء عن طريقه. كثافة الماء 1000 كيلوغرام لكل متر مكعب. بأي قوة طفو يرد الماء؟

• ρ = 1000 kg/m³
• V = 0.002 m³
• g = 9.8 m/s²

1. F_b = ρ · V · g
2. F_b = 1000 kg/m³ · 0.002 m³ · 9.8 m/s²

F_b = 19.6 N

جرّب المحاكاة التفاعلية

• الطفو في الماء