حال این سوال پیش می آید که در چه هنگام جسم کاملاْ در سیال غوطه ور می شود؟
همان طور که گفتیم نیرویی که از طرف جسم به سیال وارد می شود همان نیروی وزن جسم می باشد،حال اگر در نظر داشته باشیم که این جسم به صورت همگن باشد و دارای چگالی معین ، در این صورت میتوان گفت اگر تساوی زیر برقرار گردد جسم بر روی سیال شناور می ماند:
چگالی جسم*حجم کل جسم = چگالی سیال*حجمی از جسم که در درون سیال قرار گرفته است.
حال اگر میزان چگالی جسم در حجم آن از طرف اول بیشتر باشد در این صورت جسم در درون سیال غوطه ور و سرانجام ته نشین می گردد.البته ما در این جا از نیرو های بین مولکولی صرف نظر می کنیم.
امیدوارم با این توضیحات حدود قانون ارشمیدس را آموخته باشید.
می دونید طی گشت زنی هایی که در اینترنت می کردم به یک سایت بسیار جالب برخورد کردم که پر از انیمیشن های فلاش برای درس فیزیک بود.
شما را هم نصیحت می کنم حتماً از این سایت دیدن کنید.
http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/#class_mech
عزیزان من تمام لینک های مربوطه را دانلود کردهام کسانی که تمایل به در اختیار داشتن انیمیشن دارند کافی است میل خود را بدهند تا به آدرس ایشان ارسال نمایم.
موفق باشید.
می دانید این را میتوان به شکل یک بشکه آب فرض نمود،سوال ما این است چه شما با سر وارد بشکه شوید و چه با پا وارد شوید به یک میزان آب از داخل بشکه بیرون می ریزد البته در صورتی که شما کاملاً به زیر آب رفته باشید.
موفق باشید.
می دونید تا این جا رسیدیم که نیروی ارشمیدس از طرف سیال برحجمی از یک جسم که در داخل آن قرار دارد وارد میشود،فلذا اگر جسم به حالت غوطه ور در سیال قرار داشته باشد این نیرو به ماکزیمم مقدار خود می رسد.
از طرفی در مورد نیروی ارشمیدس می توان چنین بیان کرد که :
۱-نیروی ارشمیدس تنها به حجمی که درون سیال قرار گرفته است بستگی دارد و نه به نحوه قرار گیری سیال.
۲-نیروی ارشمیدس باعث می شود تا سیال به مقدار حجمی که در درون آن قرار گرفته است ، سیال را جابجا کند.
۳-اگر نیروی ارشمیدس از نیروی وزن جسم بیشتر باشد ، جسم را شناور در روی سیال نگاه می دارد.
۴-هنگامی که جسم غوطه ور است ، نیروی ارشمیدس و وزن جسم با یکدیگر برار هستند.
۵-وقتی که جسم در کف سیال قرار می گیرد این نیرو با نیروی عمود بر سطح که از طرف کف ظرف بر جسم وارد می شود خنثی می گردد.
۶-این نیرو با شتاب گرانشی محل آزمایش رابطه مستقیم دارد.
حال می خواهم به این سوال فکر کنید:
جسمي بهطور «عمودي» داخل ظرفي پر از «آب» شناور است. چنانچه جسم بهطور «افقي» روي «آب» قرار گيرد، «سطح آب» درون ظرف چگونه تغيير خواهد كرد؟
نظر شما چیه؟
به طور کلی می توان چنین بیان کرد :
نیروی ارشمیدس چیست ؟
وقتی جسمی را درون یک شاره مثلا یک لیوان آب می اندازیم اگر جسم تماما درون آب فرو رود به مقدار حجم خود آب را جابجا می کند به نیروی وزن این مقدار آب جابجا شده نیروی ارشمیدس گویند که همیشه رو به بالاست و از رابطه ی زیر بدست می آید:
تا این جا این را بدانید که A نیروی ارشمیدس است.
موفق باشید.
واقعاْ اگر گرانش نبود ما چه میکردیم ؟البته به نظر این آقا فکر می کنم نبودش بهتر از بودنش است!
موفق باشید.واقعاْ بعضی وقت ها گرانش نباشد بهتر است این طور نیست!
در مورد زیر اگر ما لایه مزبور را بترکانیم چون در این ناحیه دیگر کشش سطحی میان مولکولها وجود ندارد از این رو این امر سبب می گردد که نخ فوق به عقب حرکت کند چرا که کشش سطحی در اطراف از قسمت وسط بیشتر می باشد در این صورت چون کشش سطحی در اطراف نخ تقریباٌ یکسان است بنابراین نخ مزبور به شکل دایره در می آید.
به شکل زیر دقت کنید:
امیدوارم در مورد فوق با نظر من هم عقیده باشید.البته شما صاحب اختیار هستید هر جور دیگر هم فکر کنید.
حال فکر میکنم به راحتی بتوانید به این سوال پاسخ دهید:
نخی را به شکل دلخواه بر روی سطح آب شناور می سازیم حال اگر قطره ای صابون را توسط یک پیپت (این با کلاس هست همان قطره چکان خودمان یا یک قطره صابون که توسط دست مبارک شما انداخته می شود) به داخل حلقه نخ بیاندازیم چه روی می دهد؟
موفق و موید باشید.
تا حالا شده به این موضوع دقت کرده باشید که چرا در کارتون نیکو،سنجاقک ها می تونستند روی آب بایستند اما بنده خدا (چهار دست) نمی تونست این کار را انجام بده!
یا تا حالا تصمیم گرفتید که سعی کنید یک سوزن را بر روی آب نگاه دارید؟
شاید هم دیده باشید یا خودتان آزمایش کرده باشید که می توان تیغ ریش تراشی را در صورتی که به آرامی روی سطح آب قرار دهید،روی آب شناور کنید.
می دونید تمام این رفتار ها به سبب این موضوع است که بین مولکولهای یک مایع(در این جا آب) یک نیروی ضعیفی وجود دارد که مانع از متلاشی شدن ناگهانی مایع می گردد، ما برای حفظ کلاس کاری این نیروی بین مولکولی ضعیف را نیروی کشش سطحی مایع می نامیم.
توجه هم داریم که نیرو ضعیف می باشد، از این رو با کوچکترین ضربه نیروی فوق در آن ناحیه از بین می رود.می خواهم به این نکته توجه کنید که این نیرو بین مولکولهای مایع قرار دارد نه بین مولکول های مایع و جسم.
حال که با این نیرو آشنا شدیدمی خواهم که به شکل زیر دقت کنید:
حال سوال ما این است اگر لایه موجود در قسمت پایین بترکانیم (لطفاْ فقط قسمت پایین را بترکانید) چه روی می دهد؟
به نظر شما کدام یک از این اتفاقات رخ میدهد:
۱-تمام لایه ها از بین می رود.
۲-تنها لایه پایین از بین می رود و شکل جسم حفظ میشود؟
۳-لایه پایین از بین می رود اما شکل نخ باقی مانده به صورت یک دایره در می آید!
۴-لایه پایین از بین می رود اما شکل نخ باقی مانده به صورت یک دایره در نمی آید.
می دونید یادم رفت بگم که اگر دیدید سر کسی را زیر آب کردند هیچ ربطی به این که کشش سطحی مایع را از بین برده اند ندارد!
موفق و موید باشید.
من قبلاْ در وبلاگ دیگری نوشته های خود را قرار می دادم اما در نهایت بر آن شدم تا خود شروع به نوشتن دوباره در یک وبلاگ جدید شوم.
سعی بر آن دارم تا مطالب ارائه شده ساده و به دور از هر گونه مفاهیم خاص فیزیکی باشد چرا که ما بر آن هستیم تا فیزیک را بهتر بیاموزیم.
از تمامی دوستان خواهشمندم نظرات خود را بیان دارند تا هر چه بهتر فیزیکی بیاندیشیم!
موفق باشید.