قوة الطفو المؤثرة في جسم تساوي

قوة الطفو المؤثرة في جسم تساوي ؟ سؤال فيزيائي هام يبحث عن إجابته العديد، حيث إن ظاهرة الطفو الفيزيائية تحدث في أغلب الاشياء من حولنا، فالسفن البحرية والقوارب أكبر مثال على قوة الطفو، ورياضة السباحة تعتمد على قدرتنا على الطفو والتحرك بالماء دون الغرق، وفي هذا المقال سنوضح ما هي قوة الطفو، وسنجيب على السؤال الرئيسي بتفصيل دقيق.

ما هي قوة الطفو

قوة الطفو (بالإنجليزية: buoyancy force) هي القوة الصاعدة التي تمارس على الأجسام المغمورة في كافة السوائل والماء، فمثلاً عندما يوضع جسم ما في سائل، يبذل السائل قوة صاعدة نسميها قوة الطفو، حيث تأتي قوة الطفو من الضغط الذي يمارسه السائل على الجسم.

ونظراً لأن الضغط يزداد مع زيادة العمق، فإن الضغط على الجزء السفلي من الجسم يكون دائماً أكبر من القوة الموجودة على الجزء العلوي، وقوة الطفو موجودة سواء كان الجسم يطفو أو يغرق في السائل ولكن غرق الجسم او عدم غرقه يعتمد على مقدر القوة ومساحة الجسم المغمور في السائل، كما ويعتمد بشكل كبير على كثافة السائل وكثافة الجسم المغمور، وتكون قوة الطفو عبارة عن الفرق بين وزن الجسم الحقيقي خاليا من المائع سواء كان سائل أو غازي، وبين وزنه الظاهري في الوسط المائع المحيط به.[1]

قوة الطفو المؤثرة في جسم تساوي

إن قوة الطفو المؤثرة في جسم تساوي وزن السائل الذي أزاحه هذه الجسم المغمور، حيث كلما كان وزن وحجم الجسم كبيرة كلما كان حجم ووزن السائل المزاح أكبر وبالتالي تكون قوة الطفو أكبر، وهذا هو ملخص قاعد قاعدة أرخميدس للأجسام الطافية، التي تنص على أنه إذا طفا جسم على سطح سائل ما، فإن وزن الجسم المغمور يساوي وزن السائل المزاح.

وعلى سبيل المثال إذا تم غمر جسم مكعب بحجم 1 متر مكعب في الماء، فإن هذا الجسم سيزيح ما مقداره 1 متر مكعب من الماء والذي سيحل مكانه المكعب وستكون قوة الطفو مساوية لمقدار وزن السائل المزاح، كما وإن المكعب المغمور في الماء ستؤثر عليه قوة ضغط، وذلك بسبب وزن عامود السائل الذي يقع فوق سطح المكعب العلوي، وكلما كان المكعب في مستوى أقل في الماء كلما زاد وزن عامود الماء من فوقه، مما سيزيد الضغط المسلط عليه.[2]

متى يطفو الجسم

تغرق الأجسام الثقيلة وتطفو الأشياء الخفيفة بغض النظر عن حجمها أو شكلها أو نوع المواد المستخدمة في صنعها، ولكن ما يهم هو كثافة ووزن ومساحة الجسم المغمور في الماء، فإذا كان وزن جسم ما أقل من وزن الماء المزاح، وكان بنفس حجم الجسم عند انغماره في الماء، عندها ستكون كثافة الجسم أقل من كثافة الماء، وبالتالي فإن الجسم سيطفو إلى أن يصبح وزن الجسم مساويا لوزن الماء المزاح، أما إذا كان وزن الجسم أكبر من وزن الماء المزاح فإنه سيغرق في الماء.[3]

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أن قوة الطفو المؤثرة في جسم تساوي وزن السائل الذي أزاحه هذه الجسم المغمور، كما ووضحنا في هذا المقال معنى قوة الطفو، وشرحنا بالتفصيل متى تطفو الأجسام في السوائل.